
【化】 NOE; nuclear Overhauser effect
核欧沃豪斯效应(Overhauser Effect)是核磁共振领域的重要现象,指在顺磁性物质中,通过微波辐射激发电子自旋系统,导致邻近核自旋能级粒子数分布发生显著变化的现象。该效应由美国物理学家阿尔伯特·欧沃豪斯(Albert Overhauser)于1953年首次理论预测,后经实验验证。
从作用机制看,该效应基于电子-核自旋耦合作用:当外加磁场和特定频率微波场时,电子自旋共振产生的极化会通过超精细相互作用转移至核自旋系统,使核自旋极化度提升上千倍。这种现象为动态核极化(DNP)技术的理论基础,被广泛应用于材料科学、生物医学成像(如增强型MRI分辨率)及量子计算领域。
根据《物理评论》期刊记载,核欧沃豪斯效应的数学表达式可表示为: $$ P_n = frac{gamma_e}{gamma_n} P_e $$ 其中$P_n$为核极化度,$P_e$为电子极化度,$gamma$代表对应粒子的旋磁比。该公式量化了电子-核自旋极化转移的效率。
权威文献参考:
核欧豪斯效应(Nuclear Overhauser Effect,简称NOE)是核磁共振(NMR)技术中的一种重要现象,主要用于研究分子内原子核之间的空间距离关系。以下是详细解释:
NOE指当两个原子核(如质子A和B)在空间上距离较近(通常小于5Å)时,若通过射频场对其中一个核(如A)进行选择性饱和,另一个核(B)的信号强度会发生变化的现象。这种效应源于核自旋之间的偶极-偶极相互作用,通过能量转移影响核的能级粒子数分布,最终导致信号增强或减弱。
虽然NOE对分子结构研究至关重要,但其信号强度与分子大小成反比,因此对大分子(如蛋白质复合物)的解析存在灵敏度限制。
如需进一步了解技术细节或实验方法,可参考核磁共振相关专业文献或教材。
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