使用最大纠缠赝纯量子态对液体中两个非等价核自旋1/2的弛豫机制进行多速率表征
核磁共振(NMR)中自旋响应的多速率表征是一种在存在多种弛豫机制的情况下对复杂分子进行指纹识别的有前景方法。本文通过实验与理论研究,同时获取了描述液态分子中两个相邻非等价核自旋1/2(¹H和¹³C)密度矩阵的8个弛豫速率。所选核自旋对在化学交换条件下保持稳定。部分速率通过传统的反转恢复和核奥弗豪森效应测量获得,而其他较为非常规的速率则从由自旋对的最大纠缠伪纯贝尔态(Bell PPSs)初始化的弛豫中提取。该研究采用一种基于失谐哈特曼-哈恩双共振条件的新方法创建了贝尔PPSs。本文提出了所测弛豫速率背后的微观理论,并通过多个无参数测试证明了其一致性。特别地,理论和实验均表明,利用贝尔PPSs可选择性地初始化双自旋密度矩阵的非对角弛豫本征模。多速率分析表明,所测非对角弛豫部分源于自旋对与波动远距离核自旋之间极弱J耦合产生的非常规机制。此外,该研究识别出一个无量纲的对角弛豫速率比,该比值完全由自旋对内部磁偶极相互作用决定,因此对一大类核自旋对具有普适值。该比值与实验结果及文献报道的其他实验均一致。

