核磁共振如何工作&我们如何节省您的时间和金钱

一般来说，傅里叶变换光谱学是一种利用傅里叶变换来分析数据并将其转换为光谱的光谱技术。具体来说，傅里叶变换核磁共振波谱利用分子的电磁辐射获得可分析的光谱。

它被认为是一种磁光谱学，原子核是用射频脉冲激发的。一旦置于强磁场中，这种物质就会受到无线电频率脉冲的撞击，激发样品中的原子，使它们旋转或旋转。

这种行为然后被一个检测器线圈捕捉和分析。然后获得的特定光谱数据可以用来识别物质的许多性质。傅里叶变换光谱法已经取代了以前流行的常数波光谱法，因为它更敏感，可以收集更多的样品信息。

傅里叶变换核磁共振光谱仪被认为是核磁共振光谱仪的标准，因为它们被认为是精确和高效的。这些仪器通常设计紧凑，因为一些制造商，如Bruker，提供台式核磁共振仪器(以及顶级的核磁共振系统选择)。

许多核磁共振波谱技术只沿着简单的频率轴绘制数据。然而，如果使用两个轴，可以得到更多关于分子的细节。二维核磁共振波谱学将光谱数据沿两个频率轴绘制。

这对于观察分子结构特别有用，难以置信的复杂分子不能只用一维核磁共振完全观察。二维核磁共振波谱分析方法有多种，包括相关波谱(COSY)、j波谱(j -波谱)和核Overhauser效应波谱(NOESY)。2D-NMR通常包括四个阶段:

1. 准备期:RF脉冲用来产生磁化相干性
2. 进化期:样本在一段时间内不受脉冲影响。
3. 混合周期:然后相干性被改变，发出一个更可观测的信号。
4. 检测周期:采集并分析数据。

虽然核磁共振是分析原子结构的一种有价值的工具，但它在分析固态材料方面存在困难。利用魔术角自旋(MAS)和射频脉冲偶极解耦技术，SSNMRS可以分析这些类型的材料。MAS指的是这样一个事实:在ssnmr中，样品的原子核以很高的频率和一个特定的角度旋转，这个角度被称为幻角。

这增加了分辨率，意味着产生的光谱数据更详细。这些数据可以用来识别分子，分析其结构，或观察一个化学系统的动力学。

时间的概念是一个普遍存在但又高度复杂的术语，一旦你相信你完全理解了它，某些东西就会出现并改变你的整个视角。

2012年，诺贝尔奖得主弗兰克·维尔切克(Frank Wilczek)就做到了这一点，他提出时间晶体的存在。典型的晶体被定义为原子或分子以规则和重复的模式排列，在空间中形成固体;威尔切克的时间晶体也能起到同样的作用，只是在时间上。

他提出，这些时间晶体，会动态地不断变化的行为模式，会以固定的间隔重复。理论上，这种自发性会打破时间固有的对称特性。

维尔切克的时间晶体后来被证明是不可能的，但有一种新型物质相的基本原理继续被研究。2016年，加州大学圣巴巴拉分校的研究人员指出，在被称为floquet -多体局域驱动系统的量子系统中，时间平移对称性的自发破环是可能的。更简单地说，时间晶体应该发生在自然脱离热平衡的系统中。

这个特定版本的时间水晶已经被扩展，甚至测试。加州大学伯克利分校的助理教授Norman Yao展示了时间晶体是如何存在的，并写下了如何重现他的结果。马里兰大学和哈佛大学的两位同事复制了他的研究结果。

由于其工作的复杂量子性质，核磁共振波谱仪越来越多地被用于进一步研究离散时间晶体。利用核磁共振波谱从热平衡中激发原子可能是暂时的，但它确实为观察物质的新阶段提供了一个很好的地方。