磁気双極子相互作用
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2019/10/15 13:56 UTC 版)
磁気双極子相互作用または双極子カップリングは、2つの磁気双極子間の直接相互作用のことである。
- 1 磁気双極子相互作用とは
- 2 磁気双極子相互作用の概要
- 3 双極子カップリングとNMR分光法
磁気双極子相互作用
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/11/12 07:30 UTC 版)
詳細は「磁気双極子相互作用」を参照 磁気双極子相互作用 は2つの核スピンI,Sが直接磁気双極子として相互作用するものである。磁気双極子相互作用のハミルトニアンは以下のように表される。 H ^ = μ 0 γ I γ S ℏ 2 4 π r 3 [ I ⋅ S − 3 r 2 ( I ⋅ r ) ( S ⋅ r ) ] = I ⋅ D ⋅ S {\displaystyle {\hat {H}}={\frac {\mu _{0}\gamma _{I}\gamma _{S}\hbar ^{2}}{4\pi r^{3}}}\left[I\cdot S-{\frac {3}{r^{2}}}(I\cdot r)(S\cdot r)\right]=I\cdot D\cdot S} ここでμ0は真空の透磁率、rはスピンIとSの間を結ぶベクトル、Dは磁気双極子相互作用テンソルである。この相互作用の大きさは化学シフトやスピン結合に比べてはるかに大きい。しかし、磁気双極子相互作用テンソルのトレースは0であるので、この相互作用は観測している原子核が充分に速く等方的に運動しているときには平均化されてラーモア周波数への影響は0となる。一方、固体の通常測定においてはその相互作用の大きさからスペクトルの形を支配する。磁気双極子相互作用による共鳴線の分裂幅はベクトルrと静磁場のなす角度θに対して、3cos2θ-1;に比例する。そのため、角度θの平均値を測定の間3cos2θ-1=0と保つようにすれば固体の測定でも磁気双極子相互作用による分裂を消去できる。これがマジックアングルスピニング法 (MAS法) である。 一方、磁気双極子相互作用はほとんどの場合に緩和の機構として主要なものである。
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