NMR-spektroskopiassa käytettävän magneettikentän voimakkuus vaikuttaa atomiydinten kemialliseen siirtymään ja sitä kautta NRM-signaaliin.
Havainnon tekivät Oulun yliopiston tutkijat.
NMR eli ydinmagneettinen resonanssispektroskopia on keskeinen materiaalien ja biosysteemien rakenteen ja dynamiikan tutkimusmenetelmä.
NMR:n tärkein havaintosuure on kemiallinen siirtymä, joka välittää yksityiskohtaista tietoa näytteen magneettisten atomiydinten fysikaalisesta ja kemiallisesta ympäristöstä.
NMR:ssä käytetään instrumentteja, joiden magneettikenttää kasvattamalla voidaan parantaa signaalinvoimakkuutta ja spektrien erotuskykyä.
Vahvistus nobelistin ennustukselle
Tähän asti on yleisesti oletettu, että magneettikentän voimakkuus ei vaikuta ydinten kemialliseen siirtymään.
Asiasta on ollut eri mieltä vain yhdysvaltalainen vuoden 1989 fysiikan nobelisti Norman Foster Ramsey, joka teki päinvastaisen ennusteen jo vuonna 1970.
Ramsey uskoi, että magneettikenttä muokkaa aineen elektroniverhoa ja siten ydinten siirtymiä.
Oulun yliopiston NMR-spektroskopian tutkimusyksikön kokeellinen havainto siis vahvistaa Ramseyn käsityksen.
Mullistaa NMR-tutkimuksia
Oululaiset selvittivät tarkkuusmittauksissa, että 59Co-ytimen kemiallinen siirtymä noudattaa ennustettua neliöllistä riippuvuutta spektrometrin magneettikentästä.
Tutkijat onnistuivat vahvistamaan kokeellisen kenttäriippuvuuden merkin ja suuruusluokan edistyneen elektroniverhoteorian ja -laskennan ansiosta.
Oululaisten todentama kenttäriippuvuus merkitsee perustavanlaatuista muutosta yhä korkeammissa kentissä tehtäviin NMR-tutkimuksiin.
Kenttäriippuvuus tuo myös uuden havaintosuureen materiaalitutkimuksen käyttöön.
Tutkimukseen osallistui myös Viron kemiallisen fysiikan ja biofysiikan instituutti.
