High Resolution NMR - NFPL091

• Title: NMR vysokého rozlišení
• Guaranteed by: Department of Low Temperature Physics (32-KFNT)
• Faculty: Faculty of Mathematics and Physics
• Actual: from 2020
• Semester: both
• E-Credits: 4
• Hours per week, examination: 3/0, Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Teaching methods: full-time
• Teaching methods: full-time
• Note: you can enroll for the course in winter and in summer semester
• Guarantor: prof. RNDr. Helena Štěpánková, CSc.
• Classification: Physics > Solid State Physics

Annotation

English

Last update: doc. RNDr. Vojtěch Chlan, Ph.D. (14.05.2019)

High resolution NMR spectroscopy in condensed matters. Experimental techniques in liquids and solids. Application to the studies of structural and dynamical properties of measured systems. Multidimensional NMR spectroscopy. Suitable for Mgr. courses of solid state physics, biophysics, chemistry physics, physics of polymers.

Czech

Last update: doc. RNDr. Vojtěch Chlan, Ph.D. (14.05.2019)

Spektroskopie NMR vysokého rozlišení v kondenzované fázi. Experimentální metodiky v kapalinách a v pevné fázi. Využití pro studium struktury a dynamických vlastností měřených systémů. Vícedimensionální spektroskopie NMR. Vhodné pro magisterské obory fyziky pevných látek, biofyziky, chemické fyziky, fyziky polymerů.

Aim of the course

English

Last update: T_KFNT (11.04.2008)

High resolution NMR spectroscopy in condensed matters.

Czech

Last update: T_KFNT (11.04.2008)

Spektroskopie NMR vysokého rozlišení v kondenzované fázi.

Course completion requirements

Last update: prof. RNDr. Helena Štěpánková, CSc. (14.06.2019)

Ústní zkouška.

Literature

Last update: T_KFNT (23.05.2003)

[1] Slichter C.P.: Principles of Magnetic Resonance, rev. vyd. Springer Verlag, Berlin 1990

[2] Shaw D.: Fourier Transform N.M.R. Spectroscopy (second edition), ELSEVIER, N.Y. (1984)

[3] Schraml j.: Dvourozměrná NMR spektroskpie, ACADEMIA, Praha (1987)

[4] Friebolin H., Basic One and Two dimensional spectroscopy, Wiley-VCH, 1993

[6] Sanders J. K. M., Hunter B. K., Modern NMR Spectroscopy - A Guide for Chemists, OUP Oxford, 1993

[7] Gunther H., NMR Spectroscopy (Basic Principles, Concepts and Applications in Chemistry), J. Wiley & Sons, 1995

Requirements to the exam

Last update: prof. RNDr. Helena Štěpánková, CSc. (09.10.2017)

Zkouška je ústní, otázky jsou kladeny dle syllabu.

Syllabus

English

Last update: T_KFNT (23.05.2003)

1. Introduction
Nuclear spin and magnetic moment, nuclear electric quadrupolar moment. Energy in a static magnetic field. Population of energy levels. Rotating coordination system. Radiofrequency field. Bloch equations. Pulse experiments - FID, spin echo. Fourier transform. Experimental aspects of NMR spectroscopy.

2. Basic interactions
Nuclear dipol-dipol interaction, magnetic interaction of electrons and nuclei, chemical shift, indirect spin-spin coupling. Quadrupolar interaction. Anisotropy of interactions. Time averaging in liquids. Spin Hamiltonian. Analysis of spectra.

3. 1D spectroscopy
1D NMR experiments using complex pulse sequences and field gradients. J- modulated spin echo, pulsed gradient spin echo, spin decoupling, NOE spectroscopy, signal enhancement by polarisation transfer. SPI, INEPT, reverse INEPT, DEPT, INADEQUATE. Suppression of water signal.

4. High resolution in solids
Magic angle spinning. Cross polarisation magic angle spinning. Special pulse series.

5. 2D spectroscopy
Basic concept. 2D J-resolved NMR (homo- and heteronuclear). 2D correlated NMR spectroscopy. Connection through bonds or space. HETCORR, COSY, INADEQUATE, HSQC, HMQC, NOESY, EXCY experiments.

6. Relaxations
Spin-lattice, spin-spin relaxation mechanisms. Experimental determination. Correlation time. Correlation function, spectral density. Dependence on molecular size. Segmental mobilities.

Czech

Last update: T_KFNT (23.05.2003)

1. Úvod
Jaderný spin a magnetický moment, jaderný elektrický kvadrupólový moment. Energie ve statickém magnetickém poli. Populace energetických hladin. Rotující souřadný systém. Radiofrekvenční pole. Blochovy rovnice. Pulsní experimenty - FID, spinové echo. Fourierova transformace. Experimentální aspekty NMR spektroskopie.

2. Základní interakce
Jaderná dipól-dipólová interakce, magnetická interakce jader a elektronů, chemický posun, nepřímá spin-spinová interakce. Kvadrupólová interakce. Anizotropie interakcí. Časové středování v kapalinách. Spinový hamiltonián. Analýza spekter.

3. 1D spektroskopie
1D NMR experimenty se složitějšími pulsními sekvencemi a polními gradienty. J- modulované spinové echo, gradientní echo, spinový dekapling, NOE spektroskopie, zesílení signálu transferem polarizace. SPI, INEPT, reverzní INEPT, DEPT, INADEQUATE. Potlačení signálu vody.

4. Vysoké rozlišení v pevných látkách
Rotace pod magickým úhlem (MAS), CP MAS. Specielní pulsní serie.

5. 2D spektroskopie
Základní koncepce. 2D J-rozlišená NMR (homo- a heteronukleární). 2D korelovaná NMR spektroskopie. Interakce zprostředkované vazbami a interakce dané prostorovou blízkostí. HETCORR, COSY, INADEQUATE, HSQC, HMQC, NOESY, EXCY experimenty.

6. Relaxace
Spin-mřížkové, spin-spinové relaxační mechanismy. Experimentální určení. Korelační čas. Korelační funkce, spektrální hustota. Závislost na velikosti molekuly. Pohyblivost segmentů.