p A rotação óptica induzida por spin nuclear (NSOR) é um fenômeno promissor para a elucidação da estrutura molecular devido à sua sensibilidade à estrutura eletrônica próxima aos núcleos atômicos. É o único efeito magneto-óptico nuclear experimentalmente verificado (NMOE), até agora observado geralmente em líquidos puros ou em misturas binárias concentradas, com a proporção do componente menor de pelo menos 10%. Nós relatamos um método para estender a faixa de concentração mais baixa de medições NSOR em 2 ordens de magnitude, empregando hiperpolarização SABRE de fluxo contínuo (amplificação de sinal por troca reversível). Esta abordagem aumenta significativamente a sensibilidade de NSOR e permite sua detecção em amostras diluídas, como demonstrado com medições de NSOR de soluções de 90 mmol / L de piridina e pirazina. Os resultados são comparados com cálculos de primeiros princípios, e uma boa concordância é encontrada. A possibilidade de medir soluções de baixa concentração estende significativamente o pool de amostras disponíveis para estudos posteriores de NMOEs. https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.9b02194
p Pesquisadores da Faculdade de Ciências da Universidade de Oulu aumentaram a sensibilidade de um método espectroscópico emergente com aplicações promissoras para estudos de materiais. p Todos os átomos que constituem a matéria comum do Universo têm núcleos, a maioria dos quais se comporta como ímãs de barra microscópicos. Se devidamente orientado no espaço, esses momentos magnéticos podem causar pequenas mudanças nas propriedades da luz à medida que ela passa pelo material, nos chamados fenômenos magneto-ópticos nucleares (NMO). Os efeitos NMO, primeiro dos quais foi observado em 2006, possibilitar métodos emergentes para estudos de materiais e moléculas. Com capacidade de examinar o assunto na resolução de átomos individuais, sem alterar permanentemente as propriedades da amostra, As abordagens NMO oferecem uma janela valiosa para as propriedades da matéria que apenas alguns métodos podem fornecer. A este respeito, os métodos NMO são semelhantes à ressonância magnética nuclear, que é amplamente utilizado na química, bem como imagens de ressonância magnética, uma ferramenta de diagnóstico médico extremamente poderosa.
p A Unidade de Pesquisa NMR da Faculdade de Ciências atua no campo da NMO desde 2008 e tem contribuído significativamente para o desenvolvimento de sua teoria. Recentemente, o grupo também esteve envolvido no desenvolvimento de técnicas experimentais de NMO.
p O objetivo final da pesquisa do NMO é fornecer dados ópticos de alta sensibilidade com resolução atômica sobre o material estudado. É crucial melhorar a sensibilidade espectroscópica, para que amostras menores possam ser medidas e informações de qualidade superior possam ser obtidas.
p A melhora da sensibilidade pode ser obtida por meio de técnicas especiais chamadas hiperpolarização, quando os ímãs microscópicos dos núcleos atômicos são orientados na direção desejada em um grau muito maior do que o possível sob as condições ambientais. No jornal mais recente, publicado no
Journal of Physical Chemistry Letters , os pesquisadores Petr Štěpánek e Anu Kantola da Unidade de Pesquisa NMR mostraram como isso pode ser alcançado através do uso de gás hidrogênio especialmente preparado.
p As moléculas de gás hidrogênio podem estar presentes em duas formas, o chamado orto- e para-hidrogênio, que diferem pela orientação mútua de seus próprios dois momentos magnéticos nucleares. O alto grau de ordem de orientação contido no gás que contém um excesso de para-hidrogênio, pode, por meio de uma reação catalítica, ser transferido para a molécula estudada, levando a um aumento no sinal observado.
p Os pesquisadores usaram esse método em uma nova abordagem combinada e melhoraram a sensibilidade das medições de NMO por um fator de mais de cem. Isso permite medições de substâncias que de outra forma não seriam viáveis e abre novas possibilidades para o desenvolvimento deste novo e excitante campo.
