Wasserstoff-NMR in kondensierter Materie mit hyperpolarisierten Protonen

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Wir haben eine neue Methode entwickelt, mit der sich, im Gegensatz zu den bisherigen Verfahren, NMR an hyperpolarisierten Wasserstoffkernen im Inneren von Festkörpern und Flüssigkeiten durchführen läßt. Dazu werden hyperpolarisierte Protonen am Zyklotron auf hohe Energie beschleunigt und in der Probe implantiert. Aufgrund der Empfindlichkeitssteigerung durch die Hyperpolarisation genügen hier etwa 1013 implantierte Kerne für ein meßbares Signal. Dadurch wird die Beantwortung wissenschaftlich relevanter Fragen möglich, die wir im Forschungsvorhaben angehen möchten: Wie sieht auf atomarer Ebene die Wechselwirkung von Wasserstoff mit Störstellen in kristallinen Halbleitern aus (Passivierung von Akzeptoren und Donatoren, katalytische Sauerstoffdiffusion)? Wie verhält sich Wasserstoff an Versetzungen in Metallen (Wasserstoffversprödung)? An welchen chemischen Vorgängen nehmen in Flüssigkeit implantierte Protonen Teil (Tumortherapie)?