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Applications de la résonance quadripolaire nucléaire (NQR)
La spectroscopie de résonance quadripolaire nucléaire (NQR) est un outil puissant pour étudier les propriétés des matériaux aux niveaux atomique et moléculaire. Il fournit des informations détaillées sur les gradients de champ électrique (EFG) au niveau des noyaux et les constantes de couplage quadripolaire nucléaire, qui peuvent être utilisées pour comprendre la structure électronique, la liaison et la dynamique moléculaire des matériaux. NQR a également trouvé des applications dans divers domaines tels que :
1. Analyse structurelle :
La spectroscopie NQR peut fournir des informations sur la structure cristalline et les transitions de phase dans les matériaux. Les EFG au niveau des noyaux sont sensibles aux arrangements atomiques environnants et aux changements dans la structure cristalline, permettant aux chercheurs d'identifier et de caractériser différentes phases.
2. Dynamique moléculaire :
NQR peut sonder la dynamique de mouvement des molécules dans les solides et les liquides. En étudiant la dépendance à la température des spectres NQR, les chercheurs peuvent mieux comprendre les rotations moléculaires, les transitions de phase et les processus de diffusion.
3. Structure électronique :
La spectroscopie NQR fournit des informations sur la distribution des charges électroniques autour des noyaux. Il peut détecter des changements dans la densité électronique dus à des liaisons chimiques, des défauts, des impuretés et des changements dans l'état d'oxydation.
4. Liaison hydrogène :
NQR est particulièrement sensible aux interactions des liaisons hydrogène et peut être utilisé pour étudier la force et la géométrie des liaisons hydrogène dans divers matériaux.
5. Imagerie par résonance magnétique (IRM) :
La NQR a été explorée comme alternative potentielle à la résonance magnétique nucléaire (RMN) pour l'imagerie médicale. Il peut fournir des informations sur l’environnement magnétique local et peut être utilisé pour la caractérisation des tissus et la détection de maladies.
6. Caractérisation des matériaux :
NQR a été utilisé pour caractériser des matériaux tels que les semi-conducteurs, les supraconducteurs et les céramiques. Il peut fournir des informations sur les propriétés électroniques, les transitions de phase et les défauts structurels de ces matériaux.
7. Analyse pharmaceutique :
La spectroscopie NQR peut être utilisée pour identifier et caractériser des composés pharmaceutiques, étudier leurs interactions moléculaires et étudier les effets de la température et des solvants sur leurs propriétés.
8. Archéologie :
NQR a été appliqué à l’étude de matériaux anciens tels que la poterie, les os et les artefacts archéologiques afin de mieux comprendre leur âge, leur origine et leurs processus de fabrication.
9. Contrôle qualité :
NQR peut être utilisé à des fins de contrôle qualité dans des secteurs tels que les produits pharmaceutiques, chimiques et agroalimentaires. Il peut détecter les impuretés, déterminer la pureté des composés et garantir la qualité du produit.
10. Surveillance environnementale :
La spectroscopie NQR a été utilisée pour la détection et la surveillance des polluants et des contaminants dans l'environnement, tels que les métaux lourds et les composés organiques.
Dans l’ensemble, la spectroscopie NQR est une technique polyvalente et non destructive qui a trouvé des applications dans divers domaines, notamment la chimie, la physique, la science des matériaux, la pharmacie, l’archéologie et la surveillance environnementale.
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