核磁共振技术及其在固体材料结构和物性研究中应用
核磁共振技术及其应用进展
核磁共振技术及其应用进展一、概述核磁共振（NMR，Nuclear Magnetic Resonance）技术是一种基于原子核自旋磁矩与外加磁场相互作用原理的物理技术，广泛应用于化学、物理、生物、医学等多个领域。
自20世纪40年代该技术被发现以来，经过数十年的发展，核磁共振技术已经从最初的基础研究拓展到了众多实际应用中，成为了现代科学研究和工业生产中不可或缺的重要工具。
核磁共振技术的基本原理是，具有自旋磁矩的原子核在外加恒定磁场的作用下，会发生能级分裂，当外加射频场的频率与原子核自旋进动的频率相同时，原子核就会吸收射频场能量而发生磁共振现象。
通过检测和分析这种磁共振现象，可以获取原子核种类、数量、位置、运动状态等信息，进而实现对物质结构和性质的深入研究。
随着科学技术的不断进步，核磁共振技术在硬件设备、数据处理方法等方面都得到了极大的提升，使其在应用方面取得了显著的进展。
目前，核磁共振技术已广泛应用于化学分子结构解析、生物医学成像、材料科学研究等领域，并且在石油勘探、食品工业、环境监测等领域也展现出了广阔的应用前景。
本文旨在综述核磁共振技术的基本原理、发展历程以及在各个领域的应用进展，旨在为读者提供一个全面而深入的核磁共振技术及其应用的认识，同时也期望能够推动核磁共振技术的进一步发展与应用。
1. 核磁共振技术的定义与基本原理核磁共振（NMR, Nuclear Magnetic Resonance）技术是一种基于原子核磁矩与外加磁场相互作用的物理现象的分析技术。
其基本原理是，当具有磁矩的原子核被置于一个强大的恒定磁场中时，原子核的磁矩将沿着磁场方向进行排列。
此时，如果向原子核施加一个与恒定磁场方向垂直的射频场，当射频场的频率与原子核的拉莫尔进动频率一致时，原子核就会吸收射频场的能量，发生能级跃迁，这种现象就称为核磁共振。
核磁共振技术的应用广泛，涵盖了化学、物理、医学、生物、材料科学等多个领域。
在医学领域，核磁共振成像（MRI）已经成为一种非常重要的医学影像技术，其无创、无辐射、高分辨率的特性使得它在临床诊断中具有不可替代的地位。
固体核磁共振技术
固体核磁共振技术固体核磁共振技术（Solid-state Nuclear Magnetic Resonance, SSNMR）是一种非常重要的分析技术，用于研究固体样品中的原子和分子结构以及它们之间的相互作用。
它广泛应用于材料科学、化学、生物化学等领域，为我们揭示了许多固体材料的内部结构和性质。
固体核磁共振技术的原理是基于原子核在磁场中的行为。
原子核有自旋，当它们处于外加磁场中时，会出现能级分裂的现象。
通过外加射频脉冲，可以使原子核跳跃到高能级，然后再返回到低能级时释放出一些能量。
这些能量的释放会被测量并用于研究样品的性质。
与传统的液体核磁共振技术不同，固体核磁共振技术主要应用于非晶态或结晶态的固体样品。
由于固体样品中原子核之间的相互作用较强，导致了谱线的展宽，使得信号分辨率较低。
因此，固体核磁共振技术在样品制备、谱线处理等方面都面临着较大的挑战。
为了克服这些挑战，研究人员开发了许多技术和方法。
其中一个重要的技术是魔角旋转（Magic Angle Spinning, MAS）。
通过将样品置于一个特定角度旋转的转子中，可以减少样品中的晶体畸变，从而提高信号分辨率。
此外，还可以利用不同的脉冲序列和谱线处理算法来提高信号强度和分辨率。
固体核磁共振技术可以用于研究各种固体样品，例如无机晶体、有机化合物、聚合物等。
通过测量样品中不同原子核的共振频率和耦合关系，可以确定它们的化学环境和化学键的性质。
此外，固体核磁共振技术还可以研究样品的动态过程，如固态反应、动态结构等。
在材料科学领域，固体核磁共振技术被广泛应用于研究材料的晶体结构、晶格动力学、晶体缺陷等。
例如，研究人员可以通过固体核磁共振技术来确定材料的晶体结构，并研究其在不同温度和压力下的变化。
此外，固体核磁共振还可以用于研究材料的表面性质、表面修饰等。
在化学和生物化学领域，固体核磁共振技术可以用于研究分子的结构、构象、动力学等。
通过对样品中特定原子核的共振频率进行测量，可以确定分子的化学环境和化学键的性质。
固体核磁共振原理
固体核磁共振原理核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）是一种基于原子核的微弱磁矩在外加磁场作用下发生共振现象的物理现象。
固体核磁共振是在固体材料中应用核磁共振技术的一种重要方法，其原理和应用在化学、生物、医学以及材料科学等领域都有广泛应用。
在固体核磁共振中，由于样品是固态的，与液态核磁共振相比，其结构和动力学性质更加复杂，因此需要特殊的技术手段和方法来解析和研究。
固体核磁共振的原理基本上与液体核磁共振相同，都是基于核磁共振现象。
核磁共振是当样品置于外加磁场中时，其核自旋会在外磁场的作用下产生共振现象，从而产生共振信号。
这些共振信号可以被探测和分析，从而获得有关样品的结构、成分和性质等信息。
液态核磁共振中，由于分子间的运动造成了高度的信号混杂，因此谱线通常较宽，信噪比较低。
而在固体核磁共振中，由于样品是固态的，分子间运动非常有限，因此谱线较窄，信噪比较高。
因此，固体核磁共振可用于研究固体材料的结构和动力学性质。
在固体核磁共振中，一个重要的参数是回旋频率，即共振频率。
外加磁场会引起样品中核自旋的能级分裂，而共振频率正是能级之间跃迁所对应的频率。
通过测量共振频率，可以获得有关样品的结构和性质等信息。
此外，固体核磁共振还可以应用于研究核自旋弛豫时间、化学位移、偶合常数等参数，从而揭示样品的结构和动力学性质。
固体核磁共振的原理与技术非常复杂，涉及到量子力学、固体物理学、磁共振技术等多个学科领域。
在固体核磁共振中，常用的技术包括固体核磁共振谱仪、脉冲序列技术、魔角旋转技术、动态核极化技术等。
这些技术手段可以有效地应用于固体材料的研究和分析，从而获得关于样品结构和性质的重要信息。
固体核磁共振在化学领域中有着重要的应用。
固体核磁共振可以用于分析固态化合物结构、表征材料性质、研究固相反应和固体界面等。
比如，固体核磁共振可以用于研究催化剂、纳米材料、聚合物材料等的结构和性质。
此外，固体核磁共振还可以用于研究生物材料中的含水量、结构和功能等。
固体核磁共振原理
固体核磁共振原理固体核磁共振（Solid State Nuclear Magnetic Resonance，SSNMR）是一种基于核磁共振原理的技术，主要用于研究固体材料的结构和性质。
它可以提供关于样品中原子核的位置、化学环境、运动以及相互作用等信息，为材料科学的研究和应用提供了重要的实验手段。
核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）是一种观察原子核自旋的现象。
当原子核处于外加磁场中时，它们会以一定的频率进行自旋翻转。
在磁场中，核自旋有两个可能的翻转方向，称为核自旋量子数（spin quantum number）。
核磁共振原理是基于这一现象。
固体核磁共振的关键技术包括脉冲儿洛德算法和魔角旋转脉冲算法。
这些算法通过施加脉冲序列来操作和读取核自旋系统的信息。
通过这些技术，可以将核磁共振信号转化为谱线，提供关于样品中原子核的化学环境、相对位置和动力学信息。
固体核磁共振在材料科学中有广泛的应用。
首先，它可以用于材料的结构表征。
通过固体核磁共振技术，可以确定材料中不同元素的位置和化学环境。
通过观察核磁共振信号的频率和强度，可以推断出材料中的化学键和晶格结构等信息。
其次，固体核磁共振可以用于研究材料的物理性质。
通过观察核磁共振信号在不同温度和压力下的变化，可以研究材料的相变和相互作用等现象。
例如，固体核磁共振可以用于研究材料的磁性和电性质等。
此外，固体核磁共振还可以用于研究材料的动力学性质。
通过观察核磁共振信号的弛豫时间和化学位移变化，可以研究材料中原子核的运动和相互作用等现象。
这对于理解材料的输运性质和反应动力学非常重要。
总的来说，固体核磁共振是一种非常重要的材料科学研究技术。
它可以提供关于固体材料结构、性质和动力学的详细信息，为材料科学的发展和应用提供有力的支持。
随着核磁共振技术的不断发展和创新，固体核磁共振在材料科学领域的应用将会更加广泛和深入。
固态核磁共振成像技术在医学研究中的应用
固态核磁共振成像技术在医学研究中的应用概述：固态核磁共振成像技术（SSNMR）是一种利用核磁共振原理对固体样品进行结构分析和成像的技术。
随着技术的不断发展，SSNMR在医学研究中开始得到广泛应用。
一、SSNMR的原理核磁共振（NMR）是一种通过磁场作用于原子核磁矩获得样品结构以及化学和物理性质信息的技术。
当样品处于强磁场中时，原子核会自发地进入低能级状态，通过外加较弱的电磁辐射对其进行激发，原子核可以产生共振信号。
这些信号可以用于了解分子结构和化学反应。
固态核磁共振成像技术可以对固体样品中的原子核产生原位的立体图像。
二、SSNMR在医学研究中的应用1.药物研究SSNMR可以用于研究药物分子在晶体中的排列及晶体结构内部的动态过程。
此外，也可以观察药物对蛋白质分子和生物膜的作用，助于药物研发和设计。
2.蛋白质结构蛋白质是生命的基本单位之一，其结构对于其功能至关重要。
SSNMR可以通过研究样品中的核磁共振信号和晶体学技术相结合来解析蛋白质的三维结构。
此外，SSNMR还可以观察蛋白质在水溶液中的动态行为。
3.病理研究SSNMR可以用于研究生物样本中的分子结构和组织的化学成分。
例如，通过研究肿瘤组织中的脂肪含量和组织结构，可以为肿瘤的诊断提供新的方法。
4.生物大分子相互作用研究SSNMR可以用于观察蛋白质和其他生物大分子之间的相互作用。
这有助于了解生物分子互动的动态过程并推进相关疾病的研究。
三、SSNMR技术的发展与挑战SSNMR技术已经取得了重要突破，但是在生物组织成像方面仍面临挑战。
一方面，高分辨率固态核磁共振成像仍需要更快、更准确的磁共振仪器；另一方面，生物样本通常具有复杂的结构和多种化学成分，仍需要更加复杂和多功能的SSNMR技术才能真正解决生物组织成像的难题。
四、结论固态核磁共振成像技术在医学研究中应用广泛，其应用前景已经受到广泛的关注和认可，SSNMR技术的不断进步将在医学研究和疾病治疗方面发挥越来越重要的作用。
核磁共振原理及应用
核磁共振原理及应用核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，简称NMR）是一种重要的物理现象和应用技术，广泛应用于化学、生物学、医学等领域。
本文将介绍核磁共振的基本原理以及其在不同领域中的应用。
核磁共振的基本原理是基于原子核的自旋和磁矩之间的相互作用。
在一个外加静磁场的作用下，具有自旋的原子核会产生一个磁矩，该磁矩有两个可能的取向，即指向外磁场方向或指向相反方向。
当外加一个射频脉冲时，磁矩会发生共振吸收，即从一个能级跃迁到另一个能级。
通过检测共振吸收的能量变化，可以获得原子核的信息。
核磁共振在化学领域中有着广泛的应用。
通过核磁共振谱（NMR 谱）可以确定分子的结构和化学环境。
每个原子核都有特定的共振频率，通过测量吸收峰的位置和强度，可以推断分子中不同原子核的类型和数量。
通过核磁共振技术，可以对化学物质进行定性和定量分析，从而在化学合成、质谱分析等领域中发挥重要作用。
在生物学领域中，核磁共振技术被广泛应用于生物大分子的结构研究。
通过核磁共振技术，可以确定蛋白质、核酸等生物大分子的三维结构，揭示其功能和相互作用机制。
核磁共振还可以用于研究生物大分子的动力学过程，如蛋白质的折叠和解折叠过程，从而为药物设计和疾病治疗提供重要的信息。
医学领域是核磁共振技术的重要应用领域之一。
核磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，简称MRI）是一种无创的影像技术，可以用于检测和诊断多种疾病。
MRI利用核磁共振原理，通过对人体组织中的水分子进行成像，可以获取人体内部器官和组织的高分辨率图像。
相比于传统的X射线成像技术，MRI具有更好的软组织对比度，可以提供更准确的诊断信息。
核磁共振在材料科学、地球科学等领域也有广泛的应用。
在材料科学中，核磁共振可以用于研究材料的结构、成分和性质，为新材料的设计和开发提供指导。
在地球科学中，核磁共振技术可以用于研究地球内部的岩石和矿物，揭示地球的演化过程和资源分布。
固体核磁共振
固体核磁共振固体核磁共振（solid-state nuclear magnetic resonance，简称SSNMR）作为一种先进的分析技术，已广泛应用于化学、生物、材料科学等领域。
它采用核磁共振技术，通过对固体样品中的原子核进行激发和检测，实现对样品结构、动力学和相互作用等信息的研究。
下面将从仪器原理、样品制备、实验操作和应用领域等方面介绍固体核磁共振的相关知识，希望对读者有所启发和指导。
首先，我们来了解固体核磁共振的仪器原理。
固体核磁共振与液体核磁共振在仪器方面存在一些区别。
固体核磁共振通常采用高场的超导磁体，例如1.5T、3T等，以提高信噪比和分辨率。
此外，固体样品通常不是液体，因此需要借助特殊的样品探头（如MAS探头）来实现样品的旋转，以消除电子效应和提高分辨率。
其次，样品制备是进行固体核磁共振实验的关键步骤之一。
固体样品的制备一般有两种方法，即粉末法和单晶法。
对于粉末样品，可以通过机械研磨和球磨等手段将样品研磨成微米级的粉末形式。
而对于单晶样品，需要通过晶体生长技术获得单晶样品。
此外，为了提高固体核磁共振实验的灵敏度和分辨率，还可以通过同位素标记和原子偏移技术对样品进行改进。
接下来，实验操作是进行固体核磁共振实验的重要环节。
实验前需要对仪器进行校准，并调整合适的脉冲序列和参数。
在样品放入探头之前，需要注意探头温度和湿度的控制，以避免对样品造成不利影响。
实验中的旋转速率、脉冲间隔等参数也需要根据具体实验目的进行调整。
在实验过程中，对于多种核的固体核磁共振实验，还需要考虑到魔角度、相位调整等技术，以增强实验数据的质量。
最后，固体核磁共振在化学、生物、材料科学等领域具有广泛的应用。
在化学领域，固体核磁共振可以用于研究化合物的结构和成键方式，如通过化学位移和耦合常数等参数来解析分子结构。
在生物领域，固体核磁共振可以用于研究蛋白质的结构和功能，如通过测量化学位移和二维谱图来解析蛋白质的二级结构和亚结构。
大学物理中的核磁共振通过核磁共振技术研究物质结构
大学物理中的核磁共振通过核磁共振技术研究物质结构核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance, 简称NMR）是一种基于原子核磁性质的物理现象进行结构分析的重要技术。
它被广泛应用于化学、生物、医学等领域，并在科学研究、医学诊断、材料分析等方面取得了重要成果。
本文将介绍大学物理中的核磁共振及其在研究物质结构中的应用。
一、核磁共振的基本原理核磁共振现象是指原子核在恒定外磁场中产生的磁偶极矩在外加交变磁场作用下发生共振吸收与辐射的过程。
其基本原理可概括为以下几个方面：1. 核自旋：原子核中的质子和中子具有自旋，这种自旋可看作是一个微小的量子磁矩；2. 磁偶极矩：核自旋产生的磁矩称为磁偶极矩，其大小与自旋角动量成正比；3. 力矩的作用：原子核在恒定外磁场中产生的磁偶极矩受到力矩的作用，使其趋向于与外磁场方向一致；4. 共振吸收与辐射：当原子核所处的系统受到外加交变磁场时，若外磁场频率与核磁共振频率相等，就会发生共振吸收与辐射。
二、核磁共振技术在物质结构研究中的应用核磁共振技术在物质结构研究中有着广泛的应用，包括分子结构分析、物质性质研究、动力学研究等方面。
1. 分子结构分析：核磁共振谱能够提供关于分子结构的重要信息，包括化学成分、原子位置、连接方式等。
通过对核磁共振信号的分析和解释，可以得到分子的结构信息，进而深入了解分子的性质和行为。
2. 物质性质研究：核磁共振技术可以用于研究不同物质的性质和相互作用。
例如，核磁共振磁共振波谱（NMR spectra）可以用于确定物质的纯度、溶液浓度、亲核性、键长等参数，进而为化学反应、晶体结构以及材料性能提供重要参考。
3. 动力学研究：通过核磁共振技术可以研究物质在不同条件下的动力学过程。
例如，通过监测核磁共振信号的强度随时间的变化，可以了解化学反应的速率、反应机理等动力学信息。
三、核磁共振技术的应用案例接下来，我们将以医学领域中的核磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging, 简称MRI）为例，介绍核磁共振技术在实际应用中的重要性。
新型核磁共振光谱技术的应用及其发展趋势
新型核磁共振光谱技术的应用及其发展趋势核磁共振光谱技术（NMR）是一种重要的分析方法，能够对物质结构和组成进行无损分析，广泛应用于生物化学、材料科学、环境监测等领域。
近年来随着科学技术的不断发展，新型的核磁共振光谱技术不断涌现，为NMR技术的应用和发展带来了新的机遇和挑战。
一、常见的核磁共振光谱技术1、液体核磁共振技术液体核磁共振技术是最早被使用的核磁共振技术之一，适用于液态样本的分析和测定。
通过对物质中的分子进行核磁共振的激发和检测，可以获取样品的结构信息和分子组成，如化学位移、偶合常数等。
2、固体核磁共振技术固体核磁共振技术是近几十年发展起来的新型技术，适用于研究固体材料的结构和性质。
通过对凝固态样品进行高分辨的核磁共振测量，可以获取样品的结构、构象、晶体缺陷等信息，在新材料的研究和开发中得到了广泛应用。
3、核磁共振成像技术核磁共振成像技术（MRI）是一种非侵入性的影像技术，可以对人体内部的结构和组织进行全方位的显示和分析。
在医学诊断中，MRI技术被广泛应用于脑、骨、心脏等部位的检查和诊断，成为一种极为重要的医学影像技术。
二、新型核磁共振光谱技术的应用1、超高场核磁共振技术超高场核磁共振技术是近年来快速发展起来的一种新型核磁共振技术，可以在高于1.5T的磁场下进行核磁共振实验。
相较于常规的核磁共振技术，超高场核磁共振拥有更高的信噪比和分辨率，可以对细微的分子结构和相互作用进行更加精细的分析和探究，广泛应用于生物科学、化学、药学等领域。
2、核磁共振晶体学技术核磁共振晶体学技术是一种新兴的固态核磁共振技术，通过对晶体样品进行高分辨的核磁共振测定，可以获取晶体中各原子的位置和固体结构等信息，成为一种研究晶体材料的重要手段。
该技术的应用范围主要覆盖化学、材料科学、生物化学等领域。
3、超极化核磁共振技术超极化核磁共振技术是最新发展起来的一种新型核磁共振技术，通过对样品中的核自旋进行非平衡极化，可以大幅度提高核磁共振的信噪比和分辨率。
核磁共振谱技术在物质结构分析中的应用
核磁共振谱技术在物质结构分析中的应用核磁共振谱技术是一种强大的分析工具，在物质结构分析中得到了广泛的应用。
它能够提供高分辨率、高灵敏度、高可信度的数据，帮助科学家们深入理解物质的结构和性质。
本文将详细介绍核磁共振谱技术在物质结构分析中的应用。
一、核磁共振谱技术的基本原理核磁共振谱技术是一种基于原子核核磁共振现象的分析方法。
其基本原理是利用原子核旋磁矩在外磁场中的行为来测定样品中核的种类、数量、环境以及分子结构等信息。
其测量依赖于原子核的磁偶极矩、环境和磁场强度。
在强磁场中，原子核会发生共振吸收，在磁场通过时，原子核能级发生精细分裂，谱线会出现干涉现象，从而产生特定的信号。
通过谱线的分析，可以得到样品中核的种类、数量和环境等信息。
二、核磁共振谱技术在物质结构分析中的应用1. 化学物质结构分析核磁共振谱技术在化学物质结构分析中得到广泛应用。
通过对样品分子结构进行核磁共振谱分析，可以确定物质的成分、化学结构和反应动力学等信息。
例如，核磁共振谱技术可以用于测定脂肪酸、酯、糖类、氨基酸等有机分子中不同原子核（如氢、碳、氮、氧等）的种类和化学环境，从而确定它们的结构和空间构型。
2. 生物大分子结构分析核磁共振谱技术也在生物大分子结构分析中得到了广泛的应用。
通过核磁共振谱分析，可以用高分辨率和高灵敏度测定生物大分子（如蛋白质、核酸等）中的原子核类型和离子交互作用等信息，从而确定它们的三维结构和功能。
例如，核磁共振谱可以用来研究蛋白质、核酸等大分子的结构和动力学性质。
通过测定峰位、峰形、强度等参数，可以建立分子结构模型及其构象间相互作用关系，从而确定分子的功能和相互作用机制。
此外，核磁共振谱还可以用于分析蛋白质和小分子药物相互作用，从而确定它们在生物体内的作用机制。
3. 材料结构分析核磁共振谱技术在材料结构分析中也起到了重要的作用。
通过核磁共振谱分析，可以用高分辨率和高灵敏度测定材料中不同原子核（如氢、碳、氮等）的种类和其在材料中的环境，从而确定它们的结构和形态。
核磁共振技术在材料分析中的应用
核磁共振技术在材料分析中的应用概述在现代材料科学领域中，核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）技术是一种非常重要的分析工具。
它通过测量物质中的核磁共振现象，可以提供详细的结构信息、物质动力学行为以及相互作用的本征性质。
核磁共振技术已经被广泛应用于材料分析、金属学、聚合物科学、纳米材料、生物医学等领域。
本文将介绍核磁共振技术在材料分析中的应用以及其在不同材料领域中的具体应用案例。
1. 核磁共振技术在金属材料分析中的应用核磁共振技术在金属材料分析中可以提供金属晶格结构、化学组成以及金属内部杂质的信息。
通过核磁共振技术，可以准确测量金属晶格中的杂质浓度，进而评估杂质对材料性能的影响。
此外，核磁共振技术还可用于研究金属材料的变形机理、磁性行为以及金属材料的耐蚀性能等。
2. 核磁共振技术在聚合物材料分析中的应用核磁共振技术在聚合物材料分析中有着广泛的应用。
它可以提供聚合物链的移动性、聚集状态、结晶度以及聚合物中的化学结构信息。
通过核磁共振技术，可以对聚合物材料的热稳定性、力学性能、电学性质以及透明度等进行评估。
此外，核磁共振技术还可用于研究聚合物材料的降解行为、反应机理以及聚合物在溶液中的相行为等。
3. 核磁共振技术在纳米材料分析中的应用核磁共振技术在纳米材料分析中可以提供纳米材料的尺寸分布、表面性质以及内部结构信息。
通过核磁共振技术，可以评估纳米材料的分散性、稳定性以及纳米颗粒与其他物质的相互作用。
此外，核磁共振技术还可用于研究纳米材料的磁性行为、光学性质以及纳米材料的催化性能等。
4. 核磁共振技术在生物医学材料分析中的应用核磁共振技术在生物医学材料分析中有着重要的应用价值。
通过核磁共振技术，可以评估生物医学材料的生物相容性、药物释放行为以及材料与生物体的相互作用。
此外，核磁共振技术还可用于研究生物医学材料的分子动力学、材料降解行为以及材料的表面修饰等。
总结核磁共振技术作为一种先进的分析工具，已经成为材料科学领域中必不可少的手段之一。
固体核磁共振波谱仪用途
固体核磁共振波谱仪用途
固体核磁共振波谱仪是一种广泛应用的实验仪器，主要用于研究物质的原子或分子的结构、动态行为以及化学环境。
这种仪器利用核自旋磁矩进行研究，被广泛应用于化学、物理、材料科学、生物学和医学等领域。
以下是固体核磁共振波谱仪的一些主要用途：
1.分子结构和化学键研究：通过测量核自旋之间的磁相互作用，可以对分子
结构进行高精度分析。
此外，通过研究化学位移，可以了解分子中不同原子或基团之间的相互作用和距离。
2.动力学研究：利用固体核磁共振波谱仪，可以研究分子内部的动力学过程，
例如化学反应速率、分子振动模式等。
3.材料科学：固体核磁共振波谱仪在材料科学中有广泛应用，例如在研究陶
瓷、玻璃、复合材料等无机非金属材料时，可以通过分析谱线来了解材料的组成和结构。
4.生物医学应用：固体核磁共振波谱仪也可用于生物医学领域，例如在研究
药物代谢、生物分子结构和功能方面有重要作用。
此外，核磁共振成像技术也在医学诊断和治疗中发挥着重要作用。
5.环境科学研究：固体核磁共振波谱仪还可用于环境科学研究，例如在研究
土壤、水体等自然环境中的污染物和化学物质时，可以通过分析谱线来了解其组成和来源。
总之，固体核磁共振波谱仪是一种重要的实验仪器，具有广泛的应用领域，可以为科学研究提供重要的结构和动力学信息。
核磁共振光谱在结构分析中的应用
海南大学硕士研究生2010 —2011 学年度第 2 学期课程考试论文学院（中心、所）：材料与化工专业：材料学研究方向高分子材料班级10级材料学学生姓名周宇学生证号10080502210008课程名称：聚合物结构分析论文题目：核磁共振光谱在结构分析中的应用任课老师：廖双泉教授（以上由学生填写）教师评阅：阅卷教师（签名）：年月日核磁共振光谱在结构分析中的应用1 核磁共振的机理核磁共振是材料分子结构表征中最有用的一种仪器测试方法之一。
用一定频率的电磁波对样品进行照射，可使特定化学结构环境中的原子核实现共振跃迁，在照射扫描中记录发生共振时的信号位置和强度，就得到核磁共振谱。
1.1原子核的自旋原子是由原子核与电子组成，而质子和中子又组成原子核。
原子核具有质量并带有电荷。
某些原子核能绕轴做自旋运动，各自有它的自旋量子数Ⅰ，自旋量子数有0、1/2、1、3/2…等值。
Ⅰ=0意味着原子核没有自旋。
每个质子和中子都有其自身的自旋，自旋量子数Ⅰ是这些自旋的合量，即与原子核的质量数和原子序数有关，若原子核的原子序数和质量数均为偶数时，Ⅰ为零，原子核无自旋，如12C、16O原子，他们没有NMR 信号。
若原子序数为奇数或偶数、质量数为奇数时，Ⅰ为半整数，原子序数为奇数、质量数为偶数时，Ⅰ为整数，如表1-1所示。
原子序数质量数Ⅰ实例偶偶0 12C 16O8偶、奇奇半整数13C6 17O8奇偶整数2H110B51.2原子核的磁矩与自旋角动量原子核在围绕核轴做自旋运动时，由于原子核自身带有电荷，因此沿核轴方向产生一个磁场，而使核具有磁矩μ，μ的大小与自旋角动量（P）有关，它们之间关系的的数学表达式为:μ=νp式中，ν为磁旋比，是核的特征常数。
依据量子力学原理，自旋角动量是量子化的，其状态是由核的自旋量子数Ⅰ所决定，P的绝对值为P=ｈ/2 ［Ⅰ(Ⅰ+1)］1/2其中h为普朗克常量。
1.3磁场中核的自旋的能量在一般的情况下，自选的磁矩可以任意取向，但是当把自旋的原子核放入外加磁场（H o）中，除自旋外，原子核还将绕H o运动，由于磁矩与磁场的相互作用，核磁矩的取向是量子化的。
核磁共振技术在材料研究中的应用
核磁共振技术在材料研究中的应用核磁共振技术（NMR）被广泛应用于材料研究领域，特别是在为各种新材料的开发和改进提供评估的方面。
NMR是一种非破坏性的方法，这意味着使用它对材料进行分析时不会损坏样品。
这种技术能够提供有关材料结构、化学成分和物理性质的详细信息，并且可以应用于很多种类型的材料，如金属、合金、陶瓷、高分子、生物分子等。
核磁共振技术的原理在于材料中的原子核会因周围的磁场而发生共振。
通过测量这种共振现象，可以推断出原子核的状态以及周围物质的情况。
这种技术可以通过调整磁场和垂直于磁场的射频波的频率来实现。
利用核磁共振技术进行材料分析时，需要制备样品并将其置于磁场中。
然后观察通过材料中的原子核所产生的信号，并以此来确定有关样品的信息。
这种技术可以显示出材料中的分子结构和化学键，以及有关温度和压力变化的信息。
核磁共振技术可以在材料制备和处理期间用于跟踪各种过程和变化。
通过对样品进行周期性的核磁共振扫描，可以了解材料的强度、性能、稳定性等基本信息。
在各种材料的研究和开发领域中，这种技术对于实现具有一致性和可重复性的实验结果至关重要。
一些特定的应用示例是了解可以通过核磁共振技术的的化学细节。
例如，研究人员利用这种技术来研究材料的粘度和流变特性，以帮助改进各种液体和聚合物的配方。
此外，核磁共振技术还可以用于研究高分子材料的聚合方式、纳米粒子和其他纳米材料的组成和性质，以及材料中的电子结构和传输等。
在材料科学和工程学领域，核磁共振技术发挥着重要作用。
利用这种技术，研究人员可以了解材料的结构和性质，从而为新型材料的设计、开发和改进提供重要信息。
这种技术的应用正在不断扩大，并在其他领域、如医学、地质学和环境科学等中得到广泛使用。
简述核磁共振的基本原理和应用
简述核磁共振的基本原理和应用1. 核磁共振的基本原理核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）是一种利用原子核自旋差异来获得原子核物理和化学信息的技术。
其基本原理源于原子核固有的自旋角动量和磁性。
核磁共振的基本原理可概括为以下几点：•自旋角动量：原子核具有自旋角动量，类似于地球自转的角动量。
•磁性：原子核具有磁性，即原子核具有磁偶极矩。
•磁场作用：当处于外加磁场中时，原子核的自旋角动量会受到磁场的作用。
•共振现象：当外加的磁场与原子核的共振频率相等时，原子核会吸收或发射特定的电磁辐射。
•信号检测：借助谐振技术，可以探测到原子核吸收或发射的信号。
2. 核磁共振的应用核磁共振作为一种非常重要的分析手段，广泛应用于物理、化学、生物、医学等领域。
以下是核磁共振在不同领域中的主要应用：2.1 化学分析核磁共振谱可以提供有关化合物结构和分子动力学的宝贵信息，被广泛应用于化学分析领域。
主要应用包括：•结构确认：通过核磁共振谱的峰值位置和相对积分强度，可以确定化合物的结构类型和官能团。
•质谱联用：核磁共振谱与质谱相结合，可以更准确地确定化合物的结构和分子量。
•动力学研究：通过核磁共振谱的弛豫时间测量，可以获得关于分子运动的信息。
2.2 物理研究核磁共振在物理研究中也有着重要的应用。
主要包括：•固态物理：核磁共振可以用于研究固态材料的晶格结构、磁性和电子结构。
•超导体：核磁共振可以用于研究超导体中的电子结构和磁性。
•表面科学：核磁共振可以用于研究表面吸附、表面结构和表面反应。
2.3 生物医学核磁共振在医学领域的应用可以追溯到上世纪70年代。
生物医学领域中核磁共振的主要应用包括：•医学成像：核磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）是利用核磁共振的原理对人体进行断层成像的技术。
它可以提供高分辨率的解剖学图像，并对人体器官和组织的病理变化进行诊断。
•代谢研究：核磁共振可以用于研究人体内代谢物的浓度和代谢速率，如脑代谢研究、肌肉功能评估等。
一文详解固体核磁共振仪(ssnmr)的测试原理及应用汇总
固体核磁共振仪(SSNMR)的测试原理及应用1. 引言固体核磁共振技术（Solid State Nuclear Magnetic Resonance，SSNMR）是一种在固态物质中研究核磁共振的方法。
它利用了固态样品中原子核的磁矩与外加磁场相互作用，从而产生共振的原理。
本文将详细介绍固体核磁共振仪(SSNMR)的测试原理及其在化学结构分析、物理性质研究和生物医学应用等方面的应用。
2. 固体核磁共振仪(SSNMR)的测试原理2.1 核磁共振原理核磁共振是利用原子核自旋磁矩在磁场中的进动与外加电磁辐射相互作用，从而产生共振的现象。
当外加电磁辐射的频率与原子核自旋磁矩的进动频率相同时，原子核将吸收电磁辐射的能量，并发生跃迁，产生共振信号。
2.2 固体核磁共振技术与液体核磁共振技术相比，固体核磁共振技术具有更高的分辨率和更强的抗干扰能力。
在固体核磁共振技术中，样品被制备成粉末或薄片的形式，并置于一个特殊的磁场中。
当外加电磁辐射与样品中的原子核相互作用时，原子核将吸收能量并发生跃迁，产生共振信号。
通过对共振信号的分析和处理，可以获得样品中原子核的种类、数量以及化学环境等信息。
2.3 SSNMR的测试原理固体核磁共振仪(SSNMR)的测试原理是利用高功率脉冲磁场和先进的信号处理技术，对固态样品中的原子核进行共振检测。
高功率脉冲磁场可以快速改变磁场强度，使得原子核能够迅速达到共振状态。
同时，先进的信号处理技术可以对共振信号进行精确测量和解析，从而获得样品中原子核的详细信息。
3. SSNMR的应用3.1 化学结构分析固体核磁共振技术可以用于化学结构分析，通过对样品中不同类型原子核的共振信号进行分析，可以确定分子中各原子的种类、数量以及化学环境等信息。
这对于研究分子的结构、组成以及化学反应机理等方面具有重要意义。
3.2 物理性质研究固体核磁共振技术还可以用于物理性质研究，例如研究材料的磁性、电导性、热稳定性等。
通过对样品中原子核的共振信号进行分析，可以获得材料中原子排列、晶体结构等信息，从而进一步研究材料的物理性质。
固体核磁原理及应用
固体核磁原理及应用固体核磁共振（NMR）是一种基于核磁共振现象的物理现象和技术应用。
它利用原子核在外加磁场下的自旋磁矩与外加射频脉冲的相互作用来获得样品内部的结构及分子间的相互作用信息。
固体核磁共振广泛应用于物理、化学、生物等领域，以及材料科学和医学影像学等领域。
固体核磁共振的原理是利用原子核的自旋和磁矩的属性。
原子核由质子和中子组成，而质子和中子都有自旋，从而产生磁矩。
在外加磁场下，原子核的磁矩会与外磁场相互作用，因此会出现能级分裂。
通过外加射频脉冲的作用下，能级之间的能量差跃迁，发生共振吸收。
测量这种共振吸收的频率和强度，可以获得样品的结构及分子间的相互作用信息。
与液态核磁共振相比，固体核磁共振存在一些挑战和特点。
首先，固体样品中的原子核被固定在晶格中，因此存在着化学位移、扩散效应和磁各向异性等问题。
其次，固体样品由于具有高密度和高散射率，导致信号获取难度大。
此外，固体样品的信号由于存在磁各向异性，导致多重共振谱的出现，对处理和解釋谱图提出了挑战。
固体核磁共振在材料科学中的应用非常广泛。
通过固体核磁共振技术，可以获得材料的晶体结构、晶格动力学性质、缺陷结构、微观结构和分子间的相互作用信息。
例如，可以通过固体核磁共振获得晶格参数、晶格中缺陷结构的化学位移、核磁共振晶体学信息等。
这对于研究新材料的合成、性质以及材料的应用具有重要意义。
在生物化学和生物医学领域，固体核磁共振也被广泛应用。
通过固体核磁共振技术，可以获得生物大分子（如蛋白质、核酸等）的结构、构象和动力学信息。
此外，固体核磁共振还可以用于蛋白质的折叠、相互作用以及药物与蛋白质的相互作用研究。
其中，二维和多维固体核磁共振技术的发展，为研究蛋白质的三维结构提供了重要的手段。
此外，在医学影像学领域，固体核磁共振被称为核磁共振成像（MRI）技术的基础。
通过核磁共振成像，可以获得人体内部组织的断层图像。
固体核磁共振成像技术不需要使用放射性物质，对人体无伤害，因此被广泛应用于医学影像学中，是一种非常重要的诊断和治疗工具。
核磁共振技术在材料学中的应用
核磁共振技术在材料学中的应用核磁共振技术被广泛地应用于化学、生物、医学等领域，它的应用还在不断扩展。
其中，材料科学领域也是核磁共振技术的一个重要应用领域。
本文将介绍核磁共振技术在材料学中的应用。
一、核磁共振技术在材料结构研究中的应用核磁共振技术可以通过对样品中的不同核自旋的共振现象，研究样品分子的结构和特性。
在材料学中，它可以用于研究分子间相互作用、材料内部结构的空间分布等方面。
例如，核磁共振技术可以用来研究纳米材料中的晶格结构。
纳米材料由于其特殊的表面性质和尺寸效应，其表面结构与体结构差异较大。
利用核磁共振技术可以得到纳米材料的核磁共振信号，通过对信号的分析可以确定材料的晶格结构、晶格畸变程度以及纳米材料之间的相互作用。
二、核磁共振技术在材料物理性质研究中的应用除了研究材料结构方面，核磁共振技术还可以用于研究材料的物理性质。
例如，核磁共振技术可以用于研究材料的磁性质。
在材料学中，磁性质的研究非常重要，因为磁性质决定了材料的电学、热学、光学等性质。
通过核磁共振技术，可以研究材料中的自旋、磁偶极矩等等，进而得到材料的磁性质信息。
三、核磁共振技术在材料表面分析中的应用材料的表面性质和形貌对其在许多应用领域中的性能和使用寿命产生直接影响。
核磁共振技术可以用于研究材料表面性质和表面反应。
例如，通过对材料表面的核磁共振信号的分析，可以得到表面活性位点的信息，从而研究材料表面反应的过程以及表面催化性质。
四、核磁共振技术在材料介观尺度研究中的应用介观尺度是指介于宏观和微观之间的尺度，处于介观尺度的材料具有特殊的性质，这些性质是由于其尺度导致的。
核磁共振技术可以用于研究介观尺度相关的现象。
例如，核磁共振技术可以用于研究介观尺度下材料的输运性质。
利用核磁共振技术可以研究材料中各种原子和离子的输运性质，这些性质可以影响材料的电学、光学、热学等性质。
此外，核磁共振技术还可以用于研究介观尺度下材料的磁极化、电子能带等性质。
固体核磁共振及其应用
由于固体NMR对于近程有序很敏感，所以非常适用于研究固体材料的微观结构，能够提供非常丰富细致的结构信息，成为X衍射方法的重要补充和完善。
现在固体NMR已广泛用于研究无机材料（如分子筛催化剂、陶瓷、玻璃等）和有机材料（如高分子聚合物、膜蛋白等）的微结构。
目前主要研究方向包括：1. 固体核磁共振技术及相关理论的研究•化学位移屏蔽张量的测量技术及相关理论；•发展消除二阶四极作用、提高半整数四极核分辨率的二维多量子技术（MQMAS）及相关理论；•发展测量固体中弱偶极相互作用、测量核间距的旋转共振技术（REDOR、TRAPDOR等）及相关理论。
2. 固体核磁共振的应用研究•分子筛催化剂的微观结构和性能；•多相催化反应机理的原位NMR研究；•生物材料化学位移屏蔽张量的测量和计算；•离体生物组织的魔角旋转NMR；•129Xe NMR在多孔及生物材料研究中的应用。
研究进展：1．固体NMR方法•提出用二维多量子魔角旋转（MQ-MAS）技术测量两个半整数四极核之间的自旋扩散和化学交换的脉冲序列，完成了相关的理论计算，实验取得了初步的结果。
•提出了一种能同时实现三个不同核相关（TRAPDOR-CP）的脉冲序列，并把它应用到分子筛酸性的研究中，取得了很好的效果。
(J. Phys. Chem. B，in press)实现了二维5Q-MAS实验，与3Q-MAS相比，谱线的分辨率得到很大提高。
2．用固体NMR新技术研究微孔、中孔分子筛材料的结构和催化性能•用三甲基磷为探针分子研究了纳米孔MCM-41材料上活性中心的结构与性能，用最新的双共振和三共振技术首次证实了其中存在类似于微孔分子筛材料的B酸位，且它的强度要弱，确定了B酸位的含量。
未发现L酸的存在，另外，还给出了微孔分子筛里普遍不存在的Al-O-Al的存在证据。
(J.Phys. Chem. B, in press)•最近才合成出来的微孔、中孔复合材料，由于其具有较高的水热稳定性和反应活性而倍受关注，我们用129Xe NMR技术，研究了这类材料的代表MAS-7。
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4） 1/T1揭示非常规超导体的低能自旋涨落现象。
高温超导、有机超导体中存在自旋涨落现象：
自旋涨落是超导配对的原因？
Moriya自旋涨落理论
T1T (T ) / A
(TMTSF)2PF6 高压下的77T1
核磁共振自旋晶格弛豫率是探测低能自旋涨落的优越手段
核磁共振的优势
1. 具有位置选择性的探测手段； 2. 样品整体特性； 3. 对低能元激发更灵敏，而这些低能元激发决定了固体的特性。
多维度核磁共振研究大分子蛋白质和DNA
原子核间的磁偶极矩作用
3 I1z
I
z 2
I1
I
2
r3
5.广义的磁共振技术
举一反三：其它共振技术
工具 核磁共振 核四极距共振 电子自旋共振 谬子自旋共振
局部探头
优点
原子核磁 位置选择性 矩
核四极矩 位置选择性
电子磁矩 灵敏度高
谬子磁矩 宽频
缺点 窄频
样品质量要 求高 可研究样品 少 大型设备
自旋单态与自旋三态
17O NMR, Y. Maeon et al, Physics Today, 56, 42 (2001)
自旋晶格弛豫（T1）对低能的元激发最 敏感（ω N100MHz~0.4μeV）
1/ T1
Ahf Se In
~ | mks| Ahf S I | n'k' s'|2 (Eks Ek's') f (ks)(1 f (k' s'))
库伯电子对配对波函数：轨道X自旋波函数 反对称 PS : 1) (s, d ) Singlet 2) ( p, f ) Triplet
自旋单态(S=0)： s-波，d-波，g-波等 自旋三态(S=1)：p-波，f-波
库伯对配对机制：声子作用（BCS），磁子作用，激子作用…
不同的微观机制可能导致不同的配对对称性，因而 研究微观机制最重要的出发点是判断库伯对的对称性
固体中原子核和周围电子有超精细作用，导致其核磁共振
谱和弛豫受到影响。据此我们可以推论电子的静态序参量
和低能元激发。
Ahf Se In
3
I1z
I
z 2
I1
I
2
r3
i) 谱学分析: 静态磁矩，奈特位移 K等 Ahf Se 0
ii) 自旋-自旋弛豫 (T2)：磁偶极子耦合
iii) 自旋-晶格弛豫 (T1) ：动态磁化率
1）奈特位移(Ks)对自旋单态和自旋三态超导对称性的认定；
2）自旋晶格弛豫率 (1/T1) 对s-波和d-波自旋单态的认定； 3）Ks和1/T1发现高温超导体赝能隙现象； 4） 1/T1揭示非常规超导体的低能自旋涨落现象。 4.近代核磁共振技术的发展 5.广义的磁共振技术
从自旋量子化到（核）磁共振
-1/2
E BSz
1/2
I
~
N N
~ e / KBT
F. Bloch (1905-1983)
核磁共振的里程碑：四次诺贝尔奖
F. Bloch and E. M. Purcell in 1940’s, CW NMR, Nuclei Magnetic Resonance in Solids and Liquids with RF field (1952 Nobel prize in Physics).
固体核磁共振的特点是结合固体材料的磁性和超导等特性研究 技术，并在可变磁场、可调低温和可调高压等条件下进行研究。
Helium-3 Cryostat (235mK) & Probe
NMR Spectrometer, 6-500MHz Sweepable NMR Magnet, 12T Helium Cryostat, 300-1.4K
I S eQ V
f (MHz)
49.0 48.8 48.6 48.4 48.2 48.0
0
H=6T 2.5o
NaFeAs 75As Satellite 10 20 30 40 50 60 70 T (K)
反铁磁相变 结构相变下的卵晶
两个弛豫过程
zˆ
M0 H0
zˆ H 0 H eff M
磁性
超导
量子计算机？
同时，温度越低，被热力学掩盖(KBT)的量子现象越来越明显。 低温物理一般是探索新奇量子态的起点；通过提高量子态的能 量尺度来实现常温下的量子态是凝聚态物理的追求之一。
原子核的量子自旋可以作为一个定点探测头
具有奇数核子的原子核在外磁场下核自旋能级塞曼劈裂并 产生不同占据数差异；吸收特定频率电磁波发生能级跃迁。
R. R. Ernst in 1960’s, Pulse NMR, Fourier Transform (FT) and multi dimensional NMR. (1991 Noble Prize in Chemistry)
K. Wüthrich, protein FT NMR, (2002 Nobel Prize in Chemistry)
Ks和1/T1发现高温超导体赝能隙现象；
温 度
最佳掺杂
高温超导 体的相图
欠掺杂
过掺杂
电子掺杂
空穴掺杂
最佳掺杂和欠掺杂YBa2Cu3O7-x超导体的奈特位移 Tc
空穴型欠掺杂高温超导体的赝能隙现象，表明我们对超 导体的常规态性质还不理解！
R. E. Walstedt et al., Phys. Rev. B 41 9574 (1990) Tom Timusk and Bryan Statt, Rep. Prog. Phys. 62, 61 (1999)
zˆH0 NhomakorabeaM
xˆ
(a)
xˆ
H1 (b)
xˆ
(c)
经典图像：外加交变电磁场对核自旋产生力矩作用，导致自 旋向下偏转。在撤销交变场后，自旋发生在z-方向的弛豫(T1) 和xy-面内的弛豫(T2)，其弛豫时间收到周围环境的影响。
3. 固体核磁共振在超导研究中的开拓性工作和重要研究
1）奈特位移(Ks)对自旋单态和自旋三态超导对称性的认定；
自旋角动量量子化 磁矩量子化
S=1/2: 电子，夸克，质子，中子，中微子(?) S>=1/2: 原子核
费米统计和波色统计
与经典物理的类比 S ~ L ~rmv μ ~qrv ~qs/m
质量越小，磁矩越大
电子的量子自旋决定了固体材料性质并直接体现在我们的 现代生活中…
金属 （费米统计和费米面）
核磁共振技术及其在固体材料结构和物性研究 中的应用
于伟强 中国人民大学物理系
Dept. of Physics, Renmin University of China (RUC)
（核）磁共振技术及其在固体材料结构和物性研究中的应用
1. 从自旋量子化到（核）磁共振 2.谱学分析研究研究材料结构和磁性结构 3.固体核磁共振在超导研究中的开拓性工作和重要研究
P. Lauterbur and S. P. Mansfield , MRI, (2003 Nobel Prize in Physiology or Medicine)
Are you the next?
E. M. Purcell (1912-1997)
R. Ernst (1933- )
核磁共振系统设计（NMR Setup ）
固体核磁共振的应用
•低维磁性材料和功能性磁性材料性质和机理研究 •超导性质和机理研究 •量子信息 •矿藏探测 •…..
核磁共振的局限性
1. 灵敏度低，表面或薄膜测量不好； 2. 电子线路的带宽较窄。
近代核磁共振技术的发展
量子计算
Scanning NMR: Cantilever （悬臂梁）技术
Nanoscale field mapping in “flawed” diamonds, M. Lukin et al.; F. Jelezko et al.; Nature 455 (2008).
自旋是一个重要的量子概念
泡利
提出自旋
斯特恩 1920’s, (Electron) Spin quantization. (1943 Nobel Prize in Physics)
I. I. Rabi 1930’s, LiCl molecule beams in a magnetic field resonating in an oscillating field. ( 1944 Noble Prize in Physics).
电子局域磁化率导致Knight 位移
Ahf Se In
Btot (1 K s )B0
K s Ahf loc
f (1 K s ) f0
对于顺磁金属态：局域磁化率 >0 对于自旋单态超导 (S=0)：局域磁化率=0 对于自旋三态超导(S=1): 局域磁化率 >0
钇钡铜氧高温超导体和锶钌氧超导体的对比
~
k sk 's '
A2
hf
(q)
S q S q
q
2
~ A (q) | hf
Im
(
q
,
N
)
N
N 0
q
1.0
0.8
1-e-t/T1
0.6
I(t)
0.4
0.2
0.0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
t (s)
在s-波和d-波超导单态中的能隙打开和电子态密度（DOS）
Pressure Cell, 3GPa