Principles of High Resolution NMR in Solids

زمینه تشدید مغناطیسی هسته‌ای (NMR) در دهه گذشته با سرعتی شگفت‌انگیز توسعه یافته است. با ارائه طیف‌های «اثر انگشت» مولکولی در سطح اتمی، همیشه ابزار بسیار ارزشمندی برای شیمیدان آلی بوده است. متأسفانه وضوح بالای قابل دستیابی در محلول های مایع را نمی توان در جامدات به دست آورد و فیزیکدانان و شیمی دانان فیزیک مجبور بودند با خطوط حل نشده ای زندگی کنند که به رویه های فراوانی از برازش منحنی ها و مقدار زیادی از حدس و گمان ها باز است. NMR با وضوح بالا در جامدات یک پارادوکسون به نظر می رسید. معمولاً هنگام برخورد با NMR در جامدات، با خطوط کمتر ساختار گسترده مواجه می‌شویم. تنها با ظهور اخیر پالس های چندگانه، زاویه جادویی، قطبش متقاطع، طیف سنجی دو بعدی و کوانتومی چندگانه و سایر تکنیک ها در دهه گذشته، امکان حل جزئیات دقیق تر برهمکنش های اسپین هسته ای در جامدات فراهم شد. من احساس کرده‌ام که دانشجویان فارغ‌التحصیل، محققان و دیگرانی که شروع به درگیر شدن با این تکنیک‌ها کرده‌اند، به کتابی نیاز دارند که اصول، مبانی نظری و کاربردهای این تکنیک‌های تجربی نسبتاً پیچیده را بررسی کند. بنابراین من در سال 1976 یک تک نگاری در مورد این موضوع نوشتم. خیلی زود ایده های جدید منجر به توسعه "طیف سنجی دو بعدی" و "طیف سنجی کوانتومی چندگانه" شد، موضوعاتی که در چاپ اول کتاب من پوشش داده نشد. . علاوه بر این، یک رشد تصاعدی ادبیات در این حوزه تحقیقاتی ظاهر شد که مبتدیان را در موقعیتی ناخوشایند ردیابی از یک مقاله فعلی تا ریشه‌های آزمایش قرار می‌دهد.

The field of Nuclear Magnetic Resonance (NMR) has developed at a fascinating pace during the last decade. It always has been an extremely valuable tool to the organic chemist by supplying molecular "finger print" spectra at the atomic level. Unfortunately the high resolution achievable in liquid solutions could not be obtained in solids and physicists and physical chemists had to live with unresolved lines open to a wealth of curve fitting procedures and a vast amount of speculations. High resolution NMR in solids seemed to be a paradoxon. Broad structure­ less lines are usually encountered when dealing with NMR in solids. Only with the recent advent of mUltiple pulse, magic angle, cross-polarization, two-dimen­ sional and multiple-quantum spectroscopy and other techniques during the last decade it became possible to resolve finer details of nuclear spin interactions in solids. I have felt that graduate students, researchers and others beginning to get involved with these techniques needed a book which treats the principles, theo­ retical foundations and applications of these rather sophisticated experimental techniques. Therefore I wrote a monograph on the subject in 1976. Very soon new ideas led to the developement of "two-dimensional spectroscopy" and "multiple-quantum spectroscopy", topics which were not covered in the first edition of my book. Moreover an exponential growth of literature appeared in this area of research leaving the beginner in an awkward situation of tracing back from a current article to the roots of the experiment.