論文の概要: Two-electron two-nucleus effective Hamiltonian and the spin diffusion barrier
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.10319v1
- Date: Sun, 14 Jul 2024 20:25:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-16 18:39:42.570570
- Title: Two-electron two-nucleus effective Hamiltonian and the spin diffusion barrier
- Title（参考訳）: 2電子2核有効ハミルトニアンとスピン拡散障壁
- Authors: Gevin von Witte, Sebastian Kozerke, Matthias Ernst,
- Abstract要約: 動的核偏極(DNP)は、未対電子から超微細結合核への偏極移動を伴う。
ハイパーファインカップリングは、核双極子フリップフロップ遷移を抑制し、バルクへの核双極子輸送を妨げると考えられている。
電子双極子と核双極子フリップフロップを結合したエネルギー保存型電子核四スピンフリップフロップが同定される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.16385815610837165
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Dynamic nuclear polarization (DNP) involves a polarization transfer from unpaired electrons to hyperfine coupled nuclei and can increase the sensitivity of nuclear magnetic resonance (NMR) signals by several orders of magnitude. The hyperfine coupling is considered to suppress nuclear dipolar flip-flop transitions, hindering the transport of nuclear hyperpolarization into the bulk (''spin-diffusion barrier''). Possible polarization-transfer pathways leading to DNP and subsequent spin diffusion between hypershifted nuclei in a two-electron two-nucleus four-spin system are investigated. The Schrieffer-Wolff transformation is applied to characterize transitions that are only possible as second-order effects. An energy-conserving electron-nuclear four-spin flip-flop is identified, which combines an electron dipolar with a nuclear dipolar flip-flop process, describing spin diffusion close to electrons. The relevance of this process is supported by two-compartment model fits of HypRes-on experimental data. This suggests that all nuclear spins can contribute to the hyperpolarization of the bulk and the concept of a spin-diffusion barrier has to be reconsidered for samples with significant electron and nuclear dipolar couplings.
- Abstract（参考訳）: 動的核偏極(DNP)は、未対電子から超微細結合核への偏極移動を伴い、核磁気共鳴(NMR)信号の感度を数桁向上させる。
超微細結合は、核双極子フリップフロップ遷移を抑制し、バルクへの核双極子輸送を妨げると考えられている('spin-diffusion barrier'')。
2電子2核4スピン系におけるDNPと過シフト核間のスピン拡散につながる可能性のある偏光伝達経路について検討した。
シュリーファー・ヴォルフ変換は、二階効果としてのみ可能な遷移を特徴づけるために適用される。
電子双極子と核双極子フリップフロップを組み合わせ、電子に近いスピン拡散を記述するエネルギー保存型電子核四スピンフリップフロップが同定される。
このプロセスの関連性は、HypRes-on実験データの2成分モデルマッチングによって支持される。
これは、全ての核スピンがバルクの超分極に寄与し、スピン拡散障壁の概念は、重要な電子と核双極子結合を持つ試料に対して再検討する必要があることを示唆している。
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