Kernspinresonanz ohne Magnetfeld

Abstract

Dieser Artikel erläutert die Grundprinzipien der Nullfeld-Kernspinresonanz (Nullfeld-NMR). Dabei diskutieren wir sowohl die Entstehung der Signale als auch deren Entsprechungen im bekannteren Hochfeld-NMR. Insbesondere werden Hyperpolarisationsverfahren skizziert, die auch im Hochfeld-NMR vorteilhaft sind. Außerdem erläutern wir einen typischen experimentellen Aufbau zur Detektion von Nullfeld-NMR und die Bedeutung der jeweiligen Komponenten. Darüber hinaus werden explizite Anwendungen wie das Echtzeit-Monitoring von chemischen Reaktionen in Metallbehältnissen oder die Messung enzymatischer Aktivität mittels Nullfeld-NMR beschrieben. Zuletzt umreißen wir noch eine zukünftige Perspektive der Nullfeld-NMR, und zwar die Anwendung von Nanosensoren in Diamant. Das könnte die Detektion von Nullfeldspektren weniger Moleküle bis hin zu einem einzelnen Molelkül ermöglichen.