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新・物質科学ライブラリ 16

「磁気共鳴-NMR」
〜 核スピンの分光学 〜

竹腰清乃理(京都大学教授) 著

定価:3,024円(本体2,800円+税)
発行:サイエンス社
発行日:2011-11-10
ISBN 978-4-7819-1295-0 / A5判/280頁


<内容詳細>
核磁気共鳴(NMR)は磁場中の原子が電波を共鳴吸収・放出する現象である.本書は理工系の学生・研究者を対象に高分解能NMRの基礎・技術・理論・方法を解説することに重点を置いた好個の教科・参考書となっている.

<目次>
第1章 NMRと核の磁性
  1.1 磁性
  1.2 スピン
  1.3 核スピン
  1.4 微視的な磁化と巨視的な磁化
  演習問題

第2章 単一パルス照射による1次元NMR測定
  2.1 巨視的磁化の運動
  2.2 ラーモア周波数
  2.3 巨視的磁化の緩和
  2.4 横磁化の生成
  2.5 振動磁場と回転磁場:パルス
  2.6 オンレゾナンス,オフレゾナンス,回転系
  2.7 FID信号
  2.8 単一パルス観測実験の流れ
  演習問題

第3章 フーリエ変換
  3.1 フーリエ変換
  3.2 直交検波
  3.3 位相補正
  3.4 離散的フーリエ変換と折返し
  3.5 測定ポイント数とゼロフィル
  3.6 ウインドウ処理
  演習問題

第4章 測定に関する事項
  4.1 NMR装置と測定対象
  4.2 磁場の強度
  4.3 測定周波数とシフト基準
  4.4 試料,シム,NMRロック
  4.5 チューニングとマッチング
  4.6 パルス幅
  4.7 積算・位相回し・磁場勾配の利用
  演習問題

第5章 NMRの基礎理論
  5.1 スピンの状態ベクトル
  5.2 演算子と状態の変化
  5.3 期待値
  5.4 密度行列
  5.5 多スピン系の演算子
  5.6 ハミルトニアンと熱平衡時の密度行列
  5.7 スピン系の時間発展
  5.8 回転系での密度行列
  5.9 回転系でのハミルトニアン
  5.10 簡縮とNMR線形
  5.11 コヒーレンスと占有数
  5.12 エルミートとユニタリ
  演習問題

第6章 スピンの相互作用
  6.1 スピン相互作用
  6.2 化学シフト
  6.3 化学シフト相互作用
  6.4 δスケールとσスケール
  6.5 スピン間の相互作用
  6.6 双極子相互作用
  6.7 四極子相互作用・電子スピンとの相互作用
  6.8 ラジオ波とのゼーマン相互作用
  6.9 オフレゾナンス磁場と有効磁場
  演習問題

第7章 巨視的磁化の振舞いの計算法と操作法
  7.1 90度パルス
  7.2 パルスによる回転
  7.3 有効磁場回りの回転
  7.4 スピンエコー:密度行列による計算
  7.5 スピンエコー:時間推進演算子による計算
  7.6 多重パルス法と平均ハミルトニアン理論
  7.7 相互作用の消去:デカップリング
  7.8 デカップリングのハミルトニアンによる説明
  7.9 空間部位の操作:マジック角回転
  演習問題

第8章 溶液のNMRスペクトル
  8.1 運動による相互作用の平均化
  8.2 化学シフト
  8.3 J相互作用
  8.4 2スピン系のスペクトル
  8.5 異なる静磁場でのスペクトル
  8.6 スペクトルの解析
  8.7 スピン系・等価/非等価
  演習問題

第9章 固体のNMRスペクトル
  9.1 固体高分解能NMR法の発展
  9.2 静磁場との方向依存性
  9.3 単結晶試料
  9.4 粉末試料
  9.5 配向試料
  9.6 双極子相互作用の影響
  9.7 MASスペクトル
  9.8 四極子相互作用の影響
  演習問題

第10章 分子運動とNMR線形
  10.1 分子運動とNMRの相互作用
  10.2 等方シフトスペクトルの線形変化
  10.3 異方的相互作用による線形の変化
  10.4 運動による線幅の減少
  10.5 運動による線幅の増大
  10.6 分子拡散:パルス磁場勾配スピンエコーNMR法
  演習問題

第11章 分子運動と緩和
  11.1 スピン系と格子
  11.2 スピン格子緩和
  11.3 簡縮と緩和
  11.4 双極子相互作用の簡縮
  11.5 双極子相互作用による緩和
  11.6 緩和時間の温度依存性測定
  11.7 弱衝突と強衝突領域
  11.8 スピン拡散と緩和
  11.9 異種核間双極子相互作用による緩和:二重回転系
  11.10 交差緩和と核オーバーハウザー効果
  11.11 回転系でのスピン格子緩和とスピンロック
  11.12 双極子・四極子オーダー
  11.13 緩和時間の測定法
  演習問題

第12章 磁化の移動
  12.1 J相互作用による時間発展
  12.2 プロダクトオペレーター法
  12.3 J相互作用によるコヒーレンスの移動
  12.4 INEPT法
  12.5 溶液NMRのパルス法
  12.6 核オーバーハウザー効果
  12.7 交差分極:ハミルトニアンによる記述
  12.8 交差分極:スピン温度による記述
  12.9 交差分極の速度とCP/MAS
  演習問題

第13章 多次元NMR法
  13.1 2次元交換NMR法
  13.2 2次元FIDの測定と処理
  13.3 測定に関する事項
  13.4 2次元NMR測定のシーケンス
  13.5 溶液の同種核相関法
  13.6 溶液の異種核相関法
  13.7 固体の等方化学シフト相関法
  13.8 固体の異方的相互作用の相関法
  13.9 2次元交換NMR法の応用
  演習問題

第14章 応用
  14.1 溶液NMRの応用:生体高分子
  14.2 固体NMRの応用:生体分子
  14.3 溶液NMRの応用:合成高分子
  14.4 固体NMRの応用:合成高分子
  演習問題

付録
さいごに
参考文献
索引