强关联系统的核磁共振研究文献综述

 2022-08-27 09:08:57

强关联系统的核磁共振研究

摘要：核磁共振技术自创始以来经过了 60 年代连续波谱仪的大发展时代, 以及 70 年代的脉冲傅里叶变换核磁共振和核磁双共振时代, 近年来发展的多核NMR, 多脉冲 NMR, 二维 NMR 和固体 NMR 在理论和实践上都取得了迅速发展。目前, 核磁共振已成为鉴定化合物结构和研究化学动力学的极为重要的方法。因此, 在有机化学、生物化学、药物化学和化学工业、石油工业、橡胶工业、食品工业、医药工业等方面得到了广泛的应用。

关键词：核磁共振； 傅里叶变换； NMR；

一、文献综述

1、国内外研究现状

1911年昂内斯首次在Hg金属中发现了超导电性, Tc值约4.2K。随后在Pb、Sn、In、Ta等金属中也发现了超导电性。1933年发现了 Meissner效应,证实了纯金属具有超导电性的事实。随着研究的不断推进，超导合金也被发现,比如Pb-Bi、NbC、MoN、Mo-Re等，Tc也被不断提高。但在20世纪八十年代以前,超导材料的Tc值仍低于30K，只能通过液氦制冷技术提供实际应用,这些材料被称为常规超导材料。

高温超导材料具有诸多优点,但目前仍面临重大问题。由于电荷、自旋、轨道、晶格四个自由度的复杂相互作用,往往会使材料出现许多奇妙的不均一的微结构,这些微结构与材料的物理性质极其相关。复杂的微结构限制了对超导材料晶体结构的清楚认识,导致目前尚没有一个统一的理论解释高温超导机制基于此,本论文继续利用同步辐射相关技术表征HTSC材料的微结构,进而讨论微结构与超导电性关系。

核磁共振研究应当说是从斯特恩的分子束实验开始的.斯特恩在1993年利用分子束方法测定了氢原子核的磁矩，发现质子磁矩比当时理论数据要大得多（约2.5倍），这促进了后来关于核结构和质子结构的研究。斯特恩的学生拉比在1939年发展了分子数核磁共振方法，测量和研究了几种原子核的磁性。1945年二战结束，许多在军队和国防部门工作的科研人员回到实验室，其中，布洛赫在1946年发表了他利用共振感应方法研究室温下说的核磁共振的研究。同年，玻塞尔发表了他利用共振吸收方法研究了石蜡中氢核的核磁共振，共振频率和共振磁场分别为29.8MHz和0.71T，由此求得氢核的磁矩为2.75mu;N （mu;N为核磁子）。两人于1952年共同获得了诺贝尔物理学奖。同年，美国研制出了世界上第一台商用核磁共振波谱测定仪，并在一家石油公司投入使用。

20世纪50年代，核磁共振在理论上不断取得突破，比如在分析弛豫时间方面，有1953年布洛赫提出的布洛赫方程，有1955年所罗门提出的所罗门方程以及1957年雷德菲尔德理论。1964年，NMR谱仪经历了两次重大的技术革命，其一是磁场超导化，其二是脉冲傅立叶变化技术（PFT）的采用。1964年美国瓦里安公司研制出世界上第一台超导磁场的NMR谱仪。1974年，北京分析仪器厂成功研制我国第一台NMR谱仪，1987年，中国科学院武汉物理研究所研制成功我国第一台360MHz的超导NMR谱仪，但总体来看，我国的技术与先进国家相比还存在很大差距，并且仪器都是进口的。当前，国际正在进军更高场强的NMR谱仪。1976年，曼斯菲尔德获得了世界上第一幅人体断层图。从此，核磁共振成像技术（MRI）向医学临床应用和其他更广泛的领域迅速扩展。

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