論文の概要: Frequency Shift Caused by Nonuniform Field and Boundary Relaxation in Magnetic Resonance and Comagnetometers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.16671v2
- Date: Tue, 04 Mar 2025 03:12:28 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-05 19:09:33.073567
- Title: Frequency Shift Caused by Nonuniform Field and Boundary Relaxation in Magnetic Resonance and Comagnetometers
- Title（参考訳）: 磁気共鳴とコマグネトロンの非均一磁場による周波数変化と境界緩和
- Authors: Xiangdong Zhang, Jinbo Hu, Da-Wu Xiao, Nan Zhao,
- Abstract要約: 任意の空間分布を持つ境界緩和と非一様磁場による周波数シフトについて検討する。
この周波数シフトはスピン種に依存しており、NMRジャイロスコープと磁気磁気センサの系統的な誤差を示唆している。
この知見は、最近のNMRジャイロスコープとコマグネトメーターを用いた新しい物理探査実験における説明できないシフトを理解するのに役立つ。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.571148539178049
- License:
- Abstract: In magnetic resonance experiments, it is widely recognized that a nonuniform magnetic field can lead to an increase in the resonance line width, as well as a reduction in sensitivity and spectral resolution. However, a nonuniform magnetic field can also cause shifts in resonance frequency, which has received far less attention. In this work, we investigate the frequency shift caused by boundary relaxation and nonuniform magnetic field with arbitrary spatial distribution. We find that this frequency shift is spin-species dependent, implying a systematic error in NMR gyroscope and comagnetometers. The first order correction to this systematic error is proportional to the difference of boundary relaxation rate, and dominates for small cells. In contrast, the third and higher order corrections arise from the difference of gyromagnetic ratios of spin species, and dominates for large cells. This insight helps understanding the unexplained isotope shifts in recent NMR gyroscope and new physics searching experiments that utilize comagnetometers. Finally, we propose a tool for wall interaction research based on the frequency shift's dependency on boundary relaxation.
- Abstract（参考訳）: 磁気共鳴実験では、不均一磁場が共鳴線幅の増大と感度とスペクトル分解能の低下につながることが広く認識されている。
しかし、一様でない磁場は共鳴周波数のシフトを引き起こすこともあり、これははるかに注意を引いていない。
本研究では,任意の空間分布を持つ境界緩和と非一様磁場による周波数変化について検討する。
この周波数シフトはスピン種に依存しており、NMRジャイロスコープと磁気磁気センサの系統的な誤差を示唆している。
この系統誤差に対する第1次補正は境界緩和率の差に比例し、小細胞では支配的である。
対照的に、第3次および高次補正は、スピン種のジャイロ磁気比の差から生じ、大きな細胞では支配的である。
この知見は、最近のNMRジャイロスコープにおける説明のつかない同位体シフトと、コマグネトメーターを用いた新しい物理探査実験の理解に役立つ。
最後に,境界緩和に対する周波数シフトの依存性に基づく壁面相互作用の研究ツールを提案する。
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