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핀란드, 오울루 대학교(University of Oulu) 연구팀은 재료 응용연구를 통해 새로운 분광법의 감도를 높임.

우주에서 보통 물질을 구성하는 모든 원자는 핵을 가지고 있으며, 대부분은 미세한 막대 자석처럼 행동하는데, 이러한 자기 모멘트는 핵자기-광학(NMO) 현상에서 재료를 통과 할 때 광학적 특성이 변화함. 이를 이용해 시료의 변화 없이 개별 원자의 분해능으로 물질을 조사 할 능력을 갖춘 NMO 접근법은 원자 해상도를 갖는 고감도 광학 데이터를 제공할 수 있으며, 이를 위해서 더 작은 샘플을 측정하고 고품질 정보를 얻을 수 있도록 분광 감도를 향상시키는 것이 중요함. 원자핵의 미세 자석이 주변 조건 하에서 가능한 한 훨씬 더 원하는 방향으로 배향 될 때, 과분극(hyperpolarization)에 의해 감도가 개선될 수 있는데, 연구진은 특별히 준비된 수소 가스를 사용하여 어떻게 감도개선이 이루어지는지 증명함. 수소 가스 분자는 핵 자기 모멘트의 배향에 의해 소위 ortho-및 para-수소의 두 가지 형태로 존재할 수 있는데, 과량의 para-수소에 의한 분자의 배향은 촉매 반응을 통해 연구된 분자로 전달되어 관찰되는 신호의 증가를 초래했음.

연구원들은 이 방법으로 NMO 측정의 감도를 100 배 이상 향상시켰으며, 이를 통해 기존에 측정이 불가능한 물질을 측정하는 등 새로운 분석 방법이 제공될 것으로 여겨짐.

본 연구 성과는 ‘Journal of Physical Chemistry Letters’ 지에 게재됨