論文の概要: Magnetization and Polarization of Coupled Nuclear Spin Ensembles

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.15837v1
• Date: Wed, 30 Aug 2023 08:21:27 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-31 14:24:35.709324
• Title: Magnetization and Polarization of Coupled Nuclear Spin Ensembles
• Title（参考訳）: 結合核スピンアンサンブルの磁化と偏極
• Authors: Danila A. Barskiy and Andrey Pravdivtsev
• Abstract要約: 我々は、スピン-Iの一般的な場合の高磁場定理を証明した: 分子内のスピンのグルーピングは、高磁場での熱平衡が与えられたトータル測定可能なNMR信号に影響を与えない。 我々は,1,2,3スピンを含む分子のアンサンブルに対するNMR信号強度を予測することによって,定理の含意を実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In magnetic resonance, the bulk magnetization of a sample that is being measured is typically defined as a quantity proportional to spin polarization. The fact that all spins of the same type contribute equally to measurable signals is considered obvious. By focusing on nuclear spin ensembles, we prove the high-field theorem for a general case of spin-I: grouping of spins in molecules does not affect the total measurable NMR signal given thermal equilibrium at high field ($\hbar \gamma B_0 \gg |H_{int}|$, where $|H_{int}|$ is the characteristic amplitude of internal spin-spin interactions). We demonstrate this first by analyzing equations for spin magnetization and then for a general case using the density matrix formalism. We exemplify the theorem implications by predicting NMR signal intensities for ensembles of molecules containing single, two, and three spins. The theorem is not applied in more intricate situations, such as zero- to ultralow-field conditions and far from thermodynamic equilibrium. Considering the populations of rotation levels, the thermal equilibrium polarization at HF and low temperature for H2 gas illustrate one of the intricate cases.
• Abstract（参考訳）: 磁気共鳴では、測定中の試料のバルク磁化は一般的にスピン偏極に比例する量として定義される。 同じタイプのすべてのスピンが測定可能な信号に等しく寄与しているという事実は明らかである。 核スピンアンサンブルに焦点をあてることで、分子内のスピンの群化は、高磁場での熱平衡が与えられた全測定可能なNMR信号に影響を与えない(\hbar \gamma B_0 \gg |H_{int}|$、$|H_{int}|$は内部スピン-スピン相互作用の特徴的な振幅である)。 まずスピン磁化方程式を解析し, 密度行列形式を用いた一般の場合について述べる。 我々は,1,2,3スピンを含む分子のアンサンブルに対するNMR信号強度を予測することによって,定理の含意を実証する。 この定理はゼロから超低場条件のようなより複雑な状況では適用されず、熱力学平衡から遠く離れている。 回転レベルの人口を考えると、HFにおける熱平衡偏極とH2ガスの低温は複雑な場合の1つを示している。

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