Актуальні проблеми комп’ютерної параметричної ідентифікації ЯМР та ЯКР спектрів: огляд

Автори А.П. Саміла , Г.І. Ластівка , Ю.В. Танасюк
Приналежність

Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, вул. Коцюбинського, 2, 58000 Чернівці, Україна

Е-mail a.samila@chnu.edu.ua
Випуск Том 11, Рік 2019, Номер 5
Дати Одержано 27 квітня 2019; у відредагованій формі 20 жовтня 2019; опубліковано online 25 жовтня 2019
Посилання А.П. Саміла, Г.І. Ластівка, Ю.В. Танасюк, Ж. нано- електрон. фіз. 11 № 5, 05036 (2019)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.11(5).05036
PACS Number(s) 76.60.–k, 76.60.Gv
Ключові слова Комп’ютерна параметрична ідентифікація, Моделювання (77) , Спектр (166) , Спін (33) , ЯКР (4) , ЯМР (2) .
Анотація

Визначення комп’ютерної моделі спінового відлуння з метою моделювання його амплітуди та отримання інформації про величини і орієнтації локального магнітного поля, напрям градієнта кристалічного електричного поля в зразку є важливим завданням. У роботі розглядається ряд актуальних питань, що уможливлюють розв’язання задачі комп’ютерної параметричної ідентифікації ЯМР та ЯКР спектрів. З аналізу літературних даних встановлено кілька доступних програм, які можуть бути використані для імітації форм ліній ЯКР, зв’язаних з квадрупольними взаємодіями ядер в порошкових твердих тілах. Встановлено, що впродовж останніх чотирьох десятиліть було розроблено безліч комп’ютерних програм моделювання експериментів ЯМР/ЯКР, які можна віднести до наступних категорій: аналітичні інструменти ЯМР (як правило, реалізовані в Mathematica), спеціалізовані прикладні програми (наприклад, імітатор спектрів NOESY), інтерфейси прикладного програмування API, загальні програми моделювання ЯМР. Описано доступні засоби комп’ютерного моделювання спінового відлуння з метою отримання інформації про його амплітуду, величини і орієнтації локального магнітного поля, напрям градієнта кристалічного електричного поля в зразку. Значна увага приділена імітації точних спектрів ЯМР/ЯКР із використанням процедури швидкої діагоналізації а також ефективної схеми усереднення порошків Олдермана, Солома, Гранта. З проведеного огляду визначено, що однією з найбільш точних є програма моделювання квадрупольних ядер порошкових зразків у статичних умовах – Quadrupolar Exact SofTware (QUEST). В основі спектрального моделювання QUEST лежить додавання в повному квадрупольному гамільтоніані. Дана теорія справедлива та виконується для всіх переходів і при довільному положенні магнітного поля. При моделюванні спектрів ЯКР необхідно використовувати невелику Ларморову частоту (∼ 0.0001 МГц), але не рівну 0. Це пов'язано з тим, що чисті піки ЯКР є нескінченно різкими і, відповідно, їх важко додати, якщо вони з’являються між бінами на гістограмі. Оскільки розрахунки в QUEST виконуються в одиницях абсолютної частоти, при використані дуже вузького спектрального вікна може бути відсутня необхідна точність у значеннях частоти кожного біну в гістограмі.

Перелік посилань