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Séance de cours

Techniques expérimentales: RMN & muSR

Dans cours

PHYS-491: Magnetism in materials

The lectures will provide an introduction to magnetism in materials, covering fundamentals of spin and orbital degrees of freedom, interactions between moments and some typical ordering patterns. Selected experimental techniques and their application in cu ...

Description

Cette séance de cours couvre les techniques expérimentales en RMN, en se concentrant sur le rapport gyromagnétique, la résonance et le couplage faible dans les noyaux actifs de RMN. Il traite également de l'utilisation des noyaux comme magnétomètres locaux et comprend des exemples de spectres RMN.

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Enseignant·e

Ivica Zivkovic

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Résonance magnétique nucléaire

vignette|175px|Spectromètre de résonance magnétique nucléaire. L'aimant de 21,2 T permet à l'hydrogène (H) de résonner à . La résonance magnétique nucléaire (RMN) est une propriété de certains noyaux atomiques possédant un spin nucléaire (par exemple H, C, O, F, P, Xe...), placés dans un champ magnétique. Lorsqu'ils sont soumis à un rayonnement électromagnétique (radiofréquence), le plus souvent appliqué sous forme d'impulsions, les noyaux atomiques peuvent absorber l'énergie du rayonnement puis la relâcher lors de la relaxation.

Solid-state nuclear magnetic resonance

Solid-state NMR (ssNMR) spectroscopy is a technique for characterizing atomic level structure in solid materials e.g. powders, single crystals and amorphous samples and tissues using nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. The anisotropic part of many spin interactions are present in solid-state NMR, unlike in solution-state NMR where rapid tumbling motion averages out many of the spin interactions.

Spectroscopie RMN

vignette|redresse|Spectromètre RMN avec passeur automatique d'échantillons utilisé en chimie organique pour la détermination des structures chimiques. vignette|redresse|Animation présentant le principe de la Résonance Magnétique Nucléaire (RMN). La spectroscopie RMN est une technique qui exploite les propriétés magnétiques de certains noyaux atomiques. Elle est basée sur le phénomène de résonance magnétique nucléaire (RMN), utilisé également en sous le nom d’.

Rapport gyromagnétique

En physique, le rapport gyromagnétique est le rapport entre le moment magnétique et le moment cinétique d'une particule. Son unité dans le Système international est le coulomb par kilogramme (C⋅kg). En pratique, on donne souvent , exprimé en mégahertz par tesla (MHz⋅T), essentiel en RMN. Tout système libre possédant un rapport gyromagnétique constant, (un atome d'hydrogène par exemple), placé dans un champ magnétique non aligné avec le moment magnétique du système, sera entraîné dans un mouvement de précession de Larmor à la fréquence telle que : C'est pourquoi les valeurs de sont plus souvent données que .

Couplage scalaire

Le couplage scalaire, noté J et aussi appelé couplage dipôle-dipôle indirect ou juste couplage, est une interaction entre plusieurs spins à travers les liaisons chimiques. C'est une interaction indirecte entre deux spins nucléaires qui provient des interactions hyperfines entre les noyaux et la densité électronique locale et provoque un éclatement du signal RMN. Le couplage scalaire contient des informations sur la distance à travers les liaisons chimiques et les angles entre ces liaisons.

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RMN et quadripôles à l'état solide

Explore les principes de RMN à l'état solide, les changements chimiques anisotropes, les interactions quadripolaires et les techniques à haute résolution.

Spin échos & transfert de cohérence

Explore les échos de spin, le transfert de cohérence, le formalisme de l'opérateur de produit et l'expérience INEPT en spectroscopie RMN.

Signalisation neuronale et traitement des signaux

Explore la résonance magnétique nucléaire, les principes d'IRM, les séquences de pouls, la reconstruction d'images, les considérations de sûreté et la normalisation du volume dans l'imagerie cérébrale.

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