Ydinmagneettinen resonanssi (NMR) on tärkeä aineen mikroskooppisen rakenteen ja dynamiikan tutkimustyökalu. Hyperpolarisaatiomenetelmät parantavat sen herkkyyttä moninkertaiseksi, mahdollistaen paitsi erittäin alhaisten ainemäärien havaitsemisen, myös tarkkuusfysiikan kokeet. Projektissa tutkimme laskennallisesti hyperpolarisaatioprosessien yksityiskohtia mm. energiahäviöiden, kemiallisten reaktioiden nopeuksien, osallistuvien molekyylien joustavuuden, liuotinympäristön, sekä lämpötilan ja paineen vaikutuksien osalta. Työ suoritetaan Oulun yliopiston NMR-spektroskopian tutkimusyksikössä yhdistämällä atomien liike, elektronirakenne ja spindynamiikka uudessa laskennallisen spektroskopian monimittakaavamallissa. Tavoitteena on tehostaa NMR:n hyperpolarisaatiomenetelmiä, ehdottaa uusia kokeita ja lopulta edistää materiaalitutkimuksen ja terveyspalvelujen kemiallisia analyysejä, sekä tarkentaa fysikaalista maailmankuvaa.

2024

2028