Simultaneous Acquisition of Multi-nuclei Enhanced NMR/MRI by Solution State Dynamic Nuclear Polarization
动态核极化(DNP)技术可以显著提高分子核磁共振(NMR)的灵敏度,已成为一种非常重要的超极化方法。基于Overhauser效应的液态DNP能够直接增强系统中各种核的极化。同时Overhauser多核增强与多核并行采集的组合在MR波谱(MRS)和图像(MRI)两者中提供了各种重要应用。在这里,我们提出了两个简单的说明性的同时增强多核光谱和图像的例子来证明的原则和优越性。我们观察到了不同核的同时DNP增强,如~ 1H和~(23)Na,~ 1H和~(31)P,~(19)F和~(31)P,特别是首次报道了钠离子在液体中的同时DNP增强。我们还首次获得了19 H和31 P在低场下的溶液态DNP同时成像。这种方法可以从一次测量中获得相当互补的各种生物分子的结构确定信息。它还可以与快速采集方案和定量分析结合使用,减少扫描时间。
2015-11-23 physics.chem-ph
The importance of nuclear quantum effects for NMR crystallography
固态核磁共振(NMR)晶体学的分辨能力很大程度上取决于候选结构的NMR化学屏蔽的计算预测的准确性,这些计算预测通常被认为是势能的局部最小值。为了测试这种近似的限制,我们系统地研究了有限温度和量子核涨落的重要性$^1$ H,$^{13}$ C,和$^{15}$ N屏蔽在多晶型的三个典型的分子晶体-苯,甘氨酸,和琥珀酸。量子涨落的影响与静态核相对于实验的屏蔽预测的典型错误相当,并且它们的包含提高了与测量的一致性,转化为将NMR光谱更可靠地分配给正确的候选结构。使用基于第一原理能量和屏蔽训练的集成机器学习模型,可以对核波动进行严格的采样,为NMR结构测定的计算设定了新的标准。
2022-01-09 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Floquet-Magnus Expansion and Fer Expansion Approaches Revisited to Investigate the Chemical Shift Anisotropy During the Triple Oscillating Field Technique Irradiation in Solid-State NMR
本文重探并统一推广 Floquet–Magnus 与 Fer 展开,用于计算固态 NMR 的 TOFU 辐照下有效 Hamilton 量和传播子,以支持选择性重耦与自旋演化分析。
2024-04-10 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Microwave-free J-driven DNP (MF-JDNP): A proposal for enhancing the sensitivity of solution-state NMR
J驱动动态核极化(JDNP)最近被提出用于增强溶液状态核磁共振(NMR)的灵敏度,同时绕过常规(Overhauser)DNP在分析应用中感兴趣的磁场下所面临的限制。与Overhauser DNP一样,JDNP也需要使用高频微波使电子极化饱和,已知高频微波在大多数液体中具有较差的穿透性和相关的加热效果。本发明的无微波JDNP(MF-JDNP)方案寻求通过使样品在较高和较低磁场之间穿梭来增强溶液状态NMR的灵敏度,其中这些磁场之一提供与电子间交换耦合Jex匹配的电子拉莫尔频率。如果自旋足够快地越过这个所谓的JDNP条件,我们预测在没有微波照射的情况下将产生相当大的核极化。该MF-JDNP建议需要其单线态/三线态自弛豫速率由偶极超精细弛豫主导的自由基,以及可以与这些电子弛豫过程竞争的穿梭时间。本文讨论了MF-JDNP背后的理论,以及可以实现这种新方法以提高NMR灵敏度的自由基和条件的建议。
2023-01-01 physics.chem-ph
Steady state effects introduced by local relaxation modes on J-driven DNP-enhanced NMR
本文重新审视了J驱动动态核极化(JDNP)提案,引入局部振动模式弛豫和核Larmor频率量级耦合双自由基等新条件,发现三重态-单重态交叉弛豫可使核极化增强在稳态下持续存在。
2023-08-04 physics.chem-ph
A Method for Measurement of Spin-Spin Couplings with sub-mHz Precision Using Zero- to Ultralow-Field Nuclear Magnetic Resonance
我们提出了一种方法,它允许直接从零到超低场核磁共振(ZULF NMR)数据的物理量的提取。采用数值密度矩阵演化方法对几种分子的ZULF NMR谱进行了模拟,以拟合实验数据。该方法用于确定这些中的间接自旋-自旋耦合($J$ -耦合),其以$10^{-2}$ - $10^{-4}$ Hz的精度实现。模拟和测量的光谱进行比较,早期的研究。大多数的$J$耦合估计的协议和精度的提高。ZULF NMR的有效、灵活的拟合方法的可用性使新一代的自旋相关相互作用和物理学的精确测量实验超越了标准模型。
2017-02-15 physics.chem-ph
Davies ENDOR revisited: Enhanced sensitivity and nuclear spin relaxation
在过去的50年里,电子-核双共振(ENDOR)已经成为一种相当普遍的光谱技术,允许研究与电子自旋耦合的原子核的自旋跃迁。然而,该技术的低自旋数灵敏度继续造成严重的限制。在这里,我们表明,在脉冲戴维斯ENDOR实验的信号强度强烈依赖于核弛豫时间T1 n,并可以严重减少长T1 n。我们建议开发原始Davies ENDOR序列,克服这一限制,从而提供显着增强的信号强度和光谱分辨率。最后,我们观察到,原来的戴维斯方法T1 n的灵敏度可以用来测量核弛豫,我们证明了硅中的磷供体和CS2中的内嵌富勒烯N@C60。
2006-03-10 physics.chem-ph
Heteronuclear transfers from labile protons in biomolecular NMR: Cross Polarization, revisited
基于INEPT和HMQC的脉冲序列被广泛用于在异核之间转移偏振,特别是在生物分子光谱学中:它们易于设置并且涉及低功率沉积。尽管如此,这些短脉冲极化转移方案受到快速溶剂化学交换的挑战。改善这些异质性转移的替代方案是J驱动交叉极化(J-CP),其通过在Hartmann-Hahn条件下自旋锁定耦合自旋来转移极化。J-CP提供了一定的免疫力,对化学交换和其他T2类松弛效应,在这里深入研究的行为,刘维空间数值和分析推导描述的传输效率。虽然优于基于INEPT的传输,但快速交换也可能会减慢这些J-CP传输,从而损害其效率。因此,本研究探讨了在快速溶剂化学交换存在下,重复投影操作改善1H-> 15 N和1H-> 15 N-> 13 C J-CP转移的潜力。发现虽然重复的J-CP相对于延长的CP提供很少的1H-> 15 N转移优势,但是保持水和不稳定质子有效自旋锁定的多个接触可以在化学交换的存在下改善1H-> 15 N-> 13 C转移。随后的循环,级联交叉极化(L-CCP)通过依赖13 C更长的寿命来补偿单个J-CP损失,从而产生一种算法冷却,可以为15 N以及羰基和α 13 Cs提供高极化。这可以促进某些实验,如对涉及不稳定的化学交换质子的内在无序蛋白质的三重共振实验所证明的。
2021-09-02 physics.bio-ph physics.chem-ph
Electro-mechano-optical detection of nuclear magnetic resonance
核磁共振(NMR)的信号接收通常依赖于由核感应引起的电动势的电放大。在这里,我们报告上转换的射频NMR信号的光学制度,使用高应力氮化硅膜,接口的电气检测电路和光学腔通过机电和光机械耦合。这使得光学NMR检测,而不牺牲传统的核感应方法的多功能性。虽然信噪比目前受到膜的布朗运动以及附加技术噪声的限制,但我们发现通过增加机电耦合强度,它可以超过传统的电方案。本文提出的机电光核磁共振检测方法为核磁共振信号的机械参量放大提供了可能性。此外,它可以潜在地与应用于核自旋的激光冷却技术相结合。
2018-02-07 physics.chem-ph quant-ph
Parahydrogen enhanced zero-field nuclear magnetic resonance
通常在多特斯拉磁场中检测的核磁共振(NMR)是确定分子身份、结构和功能的强大分析工具。随着预极化方法的出现和使用原子磁力计或超导量子干涉器件(SQUID)的替代检测方案的出现,在非常低(~地球场)甚至零场的NMR最近引起了相当大的关注。尽管使用SQUID或原子磁力计,但与常规高场NMR相比,低场NMR通常具有低灵敏度。在这里,我们演示了通过仲氢诱导极化(PHIP)产生的零场NMR信号的直接检测,使高分辨率NMR无需使用任何磁体。该灵敏度足以在单个瞬态中观察到在具有天然丰度的13 C的化合物中表现出13 C-1H J-偶联的光谱。由此产生的光谱显示具有直接解释的独特特征,并可用于化学指纹。
2011-02-26 physics.atom-ph physics.chem-ph
NMR of $^{31}$P Nuclear Spin Singlet States in Organic Diphosphates
$^{31}$ P NMR和MRI通常用于研究对细胞能量代谢至关重要的有机磷酸酯。在一些感兴趣的分子中,例如腺苷二磷酸(ADP)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD),二磷酸部分中的偶联的$^{31}$ P核对应该能够产生核自旋单线态,其可以是长寿命的并且可以通过量子滤波器选择性地检测。在这里,我们表明,$^{31}$ P单重态可以创建ADP和NAD,但它们的寿命短于T $_{1}$和pH值是非常敏感的。然而,单重态与量子滤波器成功地隔离的$^{31}$ P NMR光谱的这些分子从腺苷三磷酸(ATP)的背景信号。
2021-09-16 physics.chem-ph physics.med-ph quant-ph
Nanoscale NMR Spectroscopy and Imaging of Multiple Nuclear Species
核磁共振(NMR)和磁共振成像(MRI)是成熟的技术,可在不同的学科中提供有价值的信息,但目前仅限于宏观样品体积。在这里,我们展示了纳米级NMR光谱和成像环境条件下的样品含有多个核物种,使用氮空位(NV)的颜色中心作为传感器的钻石。与单一的,浅NV中心的金刚石芯片和样品放置在金刚石表面上,我们进行NMR光谱和一维MRI的几个纳米大小的样品含有$^1$ H和$^{19}$ F核。或者,我们采用高密度的NV层附近的金刚石芯片的表面,以证明宽场光学NMR光谱的纳米级样品含有$^1$ H,$^{19}$ F,和$^{31}$ P核,以及多物种的二维光学MRI与亚微米分辨率。对于暴露于空气中的所有金刚石样品,我们确定了一个无处不在的$^1$ H NMR信号,与金刚石表面上和置于金刚石上的任何样品下方的吸附烃或水的$\sim 1$ nm层一致。这项工作为纳米级NMR和MRI应用奠定了基础,例如单蛋白质的研究和亚细胞分辨率的功能生物成像,以及亚纳米分辨率的薄膜的表征。
2014-06-12 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Detection of nuclear magnetic resonance with an anisotropic magnetoresistive sensor
我们报告检测核磁共振(NMR)使用各向异性磁阻(AMR)传感器。使用了"远程检测“装置,其中流动水中的质子在超导NMR磁体的场中被预极化,被磁反转,随后用位于磁体和绝热逆变器下游的AMR传感器检测。AMR传感非常适合微流体“芯片实验室”应用中的NMR检测。
2007-10-11 physics.atom-ph physics.chem-ph
Zero- to Ultralow-Field Nuclear Magnetic Resonance $J$-Spectroscopy with Commercial Atomic Magnetometers
零至超低场核磁共振(ZULF NMR)是高场NMR的替代光谱方法,其中在没有大磁场的情况下研究样品。不幸的是,许多团体的进入都存在很大的障碍,因为操作信号检测所需的光学磁力计需要一些原子物理学和光学方面的专业知识。市售的磁力计提供了解决这个问题的方案。在这里,我们描述了一个简单的ZULF NMR配置采用商业磁力计,并证明了足够的功能,以测量样品与核自旋预极化的永磁体或使用仲氢初始化。这为其他研究小组使用ZULF NMR提供了可能性,ZULF NMR提供了一种研究复杂材料而不产生磁致谱线展宽的方法,并通过导电材料观察样品。
2019-11-18 physics.chem-ph physics.ins-det
Nutation-Based Longitudinal Sensing Protocols for High-Field NMR With Nitrogen-Vacancy Centers in Diamond
针对特斯拉级高场下NV-NMR快速脉冲序列难以驱动的问题,提出DRACAERIS协议以低拉比频率检测纵向磁化,经分析其抗脉冲缺陷和失谐效应更优,且确定了可行实验参数。
2024-04-16 physics.chem-ph quant-ph
Measurement of Untruncated Nuclear Spin Interactions via Zero- to Ultra-Low-Field Nuclear Magnetic Resonance
零至超低场核磁共振(ZULF NMR)为测量核自旋-自旋相互作用提供了一种新的机制,而不受大磁场的影响,例如不与塞曼哈密顿量交换的项的截断。磁偶极-偶极耦合是核磁共振中空间信息的重要来源,尽管在高场核磁共振中许多项是不可观测的,并且在各向同性分子翻滚下耦合平均为零。在部分对准下,该信息以所谓的剩余偶极耦合的形式保留。我们报告零至超低场NMR测量残留偶极耦合乙腈-2- $^{13}$ C对齐拉伸聚醋酸乙烯酯凝胶。这代表了偶极耦合的第一次调查的间接自旋-自旋$J$ -耦合在没有施加磁场的情况下的扰动。由于工作在零磁场,我们观察到的偶极-偶极耦合哈密顿量,在传统的高场NMR是不可见的条款。该技术扩展了零场到超低场NMR的能力,并在精细物理相互作用的精确测量、化学分析和材料中局部介观结构的表征方面具有潜在的应用。
2015-10-25 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Error compensation without a time penalty: robust spin-lock-induced crossing in solution NMR
University of Southampton(南安普顿大学)
本研究提出了一种无需增加时间的补偿SLIC方法,用于提升强耦合核自旋系统在溶液NMR中的鲁棒性。
2026-02-09 physics.chem-ph quant-ph
Quadrature-detected zero-to-ultralow-field nuclear magnetic resonance
Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)(德国联邦物理技术研究院);New York University(纽约大学);North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学);Jagiellonian University in Kraków(克拉科夫雅盖隆大学);Johannes Gutenberg University of Mainz(美因茨约翰内斯·古腾堡大学)
本文提出正交检测零到极低频核磁共振(QD ZULF NMR)概念,采用原子光泵磁力计检测信号,可确定旋磁比绝对符号、降低峰重叠度,还给出两种化合物的实验J谱及理论框架。
2026-10-14 physics.chem-ph quant-ph
Optical Widefield Nuclear Magnetic Resonance Microscopy
本研究利用金刚石NV中心将核磁共振信号转为光学信号,由高速相机捕获,实现约10微米分辨率、235×150微米区域的宽场NMR成像,每个像素记录完整谱信息,融合光学与NMR技术推动多领域成像应用。
2024-05-15 physics.app-ph physics.chem-ph physics.optics
Large-scale NMR simulation on a trapped-ion quantum computer
HQS Quantum Simulations GmbH(HQS量子模拟有限公司);Quantinuum
本研究在Quantinuum H2离子阱量子计算机上,通过硬件高效约简和误差抑制,实现了对1,2-二叔丁基二膦烷的21自旋模型大规模数字NMR模拟,结果与经典计算一致,推动了量子模拟的实用化。
2026-09-15 physics.chem-ph quant-ph
Nanoscale NMR Spectroscopy using Self-Calibrating Nanodiamond Quantum Sensors
常规的核磁共振(NMR)光谱依赖于从分子的宏观系综获取信号以获得关于分子结构和动力学的信息。将这种技术转移到纳米级样品大小将使分子分析没有平均的影响,在空间和时间的不均匀性,而不需要宏观体积的分析物,这两个固有的大合奏测量。基于大块金刚石芯片内部的氮空位(NV)中心的纳米级NMR实现了单核自旋灵敏度和确定化学结构所需的分辨率,但对于最敏感的设备,它们的检测体积仅限于金刚石表面上方几纳米。这使得它们无法在较厚的结构(如细胞)内以纳米级分辨率用于核自旋传感。在这里,我们展示了在(19 nm)3体积中使用多功能NV-NMR设备内的纳米金刚石,具有典型的30 nm直径的NMR信号从多个核素的检测。该装置检测由少量分析物分子产生的信号,数量级为1000。为了原位使用这些装置,必须针对每个纳米金刚石装置的未知几何形状校正检测到的信号。我们表明,这样的校准可以通过利用金刚石表面上的原子核薄层的信号来执行。这些结果,结合纳米金刚石的低毒性和它们对表面功能化的顺从性,表明纳米金刚石NV-NMR装置可以成为活细胞内基于纳米级NMR的传感的有用工具。
2019-02-05 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Observation of scalar nuclear spin-spin coupling in van der Waals molecules
共价结合的核自旋之间的标量耦合是核磁共振(NMR)实验中普遍存在的特征,赋予NMR光谱关于分子结构和构象的有价值的信息。这种耦合是由于二阶超精细相互作用而产生的,并且,原则上,相同的机制应该导致未结合的范德华复合物中的核自旋之间的标量耦合。在这里,我们报告的第一个观察到的标量耦合范德华分子的核之间。我们的测量是在超极化的${\rm ^{129}Xe}$和戊烷的溶液中进行的,使用超导量子干涉装置在10 mG场检测NMR,并且与基于密度泛函理论的计算结果吻合得很好。范德华力在许多物理现象中起着重要的作用,因此本文提出的技术可能为探测这种相互作用提供一种新的方法。
2011-12-23 physics.atom-ph physics.chem-ph
Concatenated Composite Pulses Applied to Liquid-State Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy
在核磁共振(NMR)中广泛应用的复合脉冲的基础上,发展了一种具有高精度的量子信息处理(QIP)幺正运算,即连续复合脉冲(CCCPs)。CCCP同时补偿两种类型的系统误差,这对于NMR中的已知复合脉冲是不可能的。我们的实验表明,CCCP不仅在QIP中,而且在NMR中是强大的和通用的工具。
2020-01-09 cond-mat.other physics.chem-ph physics.ins-det
Probing Functionalities and Acidity of Calcined Phenylene-Bridged Periodic Mesoporous Organosilicates Using Dynamic Nuclear Polarization NMR, Diffuse Reflectance Infrared Fourier Transform Spectroscopy, and X-ray Photoelectron Spectroscopy
周期性介孔有机硅(PMO)材料具有高比表面积、高稳定性和疏水性,是环境友好型水化学反应的理想催化载体。我们在这里研究如何煅烧PMO材料与苯连接(PMOB)允许其功能化。常规和动态核极化(DNP)增强NMR光谱、漫反射红外傅里叶变换光谱和X射线光电子能谱学证明,在450 °C下煅烧导致亚苯基桥氧化成(聚)酚,但也氧化成羧酸。还观察到酮、醛以及烯丙基和脂肪醇官能团,但它们的量远低于羧酸。煅烧还裂解Si-C键。然而,N2吸附脱附测量、粉末X射线衍射和透射电子显微镜表明,煅烧至600 °C的PMOB材料仍然表现出有序的中孔。我们表明,在450 °C下煅烧的PMOB的酚和羧酸官能团在室温下使1-(3-氨丙基)咪唑(API)在水中的NH 2基团质子化,但没有检测到API和煅烧的PMOB官能团之间形成共价键。
2020-07-20 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Zero- to Ultralow-field Nuclear Magnetic Resonance
本文综述零场至超低场核磁共振的物理机制、检测与操控方式、应用优势及超极化等技术进展,并展望其未来研究方向。
2025-02-05 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.ins-det
DiffNMR: Diffusion Models for Nuclear Magnetic Resonance Spectra Elucidation
Department of Computer Science, University of Science and Technology of China(科学技术大学计算机科学系);Suzhou Lab(苏州实验室);Baidu(百度)
本文提出DiffNMR框架,利用条件离散扩散模型从NMR波谱进行从头分子结构解析,通过迭代优化分子图缓解误差累积,结合两阶段预训练、检索初始化与RBF编码,实现了高效稳健的自动化分子分析。
2025-07-09 cs.LG physics.chem-ph
A quantum mechanical NMR simulation algorithm for protein-scale spin systems
核磁共振光谱学是物理化学中为数不多的几个至今还没有多项式标度模拟方法的领域之一。在这里,我们报告这样一种方法,并通过模拟常见的2D和3D液态NMR实验(包括自旋弛豫过程的准确描述)同位素富集的人泛素-蛋白质含有超过一千个核自旋形成一个不规则的多环三维耦合晶格来说明其性能。该算法使用密度算子空间的精心剪裁,仅包括填充到显着程度的核自旋状态。通过分析自旋连接性和退相干特性产生的减少的状态空间:快速松弛状态以及拓扑远程自旋之间的相关性从基组下降。在所提供的示例中,量子力学模拟时间的结果减少了许多数量级。
2014-02-25 physics.chem-ph quant-ph
Nuclear Spins as Quantum Testbeds: Singlet States, Quantum Correlations, and Delayed-choice Experiments
核磁共振(NMR)形成了执行量子信息处理(QIP)的天然试验台,并且迄今已被证明是最成功的量子信息处理器之一。分子中的核自旋被视为量子比特或量子比特,它们是量子计算机的基本构建块。半个多世纪以来NMR的发展使其处于一个平台上,在这个平台上,我们可以利用其出色的控制技术对自旋系统进行控制,并以高度受控的方式进行量子计算。除了成功的量子信息处理器,NMR也是一个非常强大的量子平台,可以进行许多具有潜在挑战性的量子力学实验。
2012-10-28 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Constraints on bosonic dark matter from ultralow-field nuclear magnetic resonance
暗物质的性质是现代物理学最基本的谜团之一。暗物质是一种不可见的物质,构成了宇宙中物质的$80\%$。超轻玻色子,如轴子、类轴子粒子或暗光子,可能构成大部分的暗物质。这种玻色子和核自旋之间的耦合可以通过核磁共振(NMR)光谱学直接检测到它们:当核自旋穿过银河系暗物质晕时,它们与暗物质耦合,表现得好像它们处于振荡的磁场中,产生暗物质驱动的NMR信号。作为宇宙轴子自旋进动实验(CASPEr)的一部分,基于NMR的暗物质搜索,我们使用超低场NMR探测轴子费米子“风”耦合和暗光子耦合到核自旋。没有探测到高于背景的暗物质信号,建立了质量从$1.8\times 10^{-16}$到$7.8\times 10^{-14}$ eV的暗物质玻色子的新实验边界。
2019-04-06 hep-ex physics.atom-ph physics.chem-ph
Experimental Benchmarking of Quantum Control in Zero-Field Nuclear Magnetic Resonance
零场核磁共振(NMR)为高场NMR提供了互补的分析模式,并允许超高分辨率光谱和测量未截断的自旋-自旋相互作用。然而,与高场情况不同的是,通用量子控制-执行任意幺正操作的能力-尚未在零场NMR中得到实验证明。这是因为所有自旋的拉莫尔频率在零场下都为零,这使得单独解决不同自旋种类具有挑战性。我们实现了一种双自旋系统中$^1$ H和$^{13}$ C自旋任意独立转动的复合脉冲技术。量子信息启发的随机基准和状态断层扫描被用来评估控制的质量。我们实验证明了单自旋控制$^{13}$ C的平均栅极保真度为$0.9960(2)$和双自旋控制通过控制非(CNOT)门估计保真度为$0.99$。任意单自旋门和CNOT门的组合足以实现核自旋系统的通用量子控制。实现零场核磁共振自旋的完全控制是实现量子模拟、纠缠态辅助量子精密测量和零场核磁共振波谱学应用的重要一步。
2017-08-21 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
A large-scale foundation model enables simulation-to-real adaptation for nuclear magnetic resonance-based molecular structure analysis
The Hong Kong University of Science and Technology(香港科学与技术大学);Peking Union Medical College(北京友谊医院);Chinese Academy of Medical Sciences(中国医学科学院);Xiamen University(厦门大学);Hunan University(湖南大学);Shanghai Artificial Intelligence Laboratory(上海人工智能实验室)
提出大规模NMR基础模型UltraNMR,通过1.58亿对模拟谱预训练,学习可泛化谱表示,在多个实验NMR任务上取得最先进性能,并实现结构感知检索和真实天然产物结构解析。
2026-06-23 cs.AI cs.LG physics.chem-ph
Towards a Unified Benchmark and Framework for Deep Learning-Based Prediction of Nuclear Magnetic Resonance Chemical Shifts
研究提出基于SE(3) Transformer的深度学习框架NMRNet,并建立综合基准,首次在统一架构下实现液态与固态NMR化学位移的最先进预测。
2024-08-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Two-dimensional nuclear magnetic resonance spectroscopy with a microfluidic diamond quantum sensor
基于金刚石中氮空位中心的量子传感器由于其微米级的检测体积和基于非感应的检测而成为核磁共振(NMR)光谱的有前途的检测模式。剩下的挑战是实现足够高的光谱分辨率和浓度灵敏度的多维NMR分析的皮升样品体积。在这里,我们通过在微流体平台中空间分离实验的偏振和检测阶段来解决这一挑战。我们实现了0.65 +/- 0.05 Hz的光谱分辨率,比以前的金刚石NMR研究提高了一个数量级。我们使用该平台在有效的~20皮升检测体积内对液体分析物进行二维相关光谱分析。使用金刚石量子传感器作为在线微流体NMR检测器是在质量受限的化学分析和单细胞生物学中应用的重要一步。
2019-01-09 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.chem-ph