Do single-bounce nuclear spin flips happen, and can they be measured?
Do single-bounce nuclear spin flips happen, and can they be measured?
批准号:
EP/V048589/1
负责人:
Gil Alexandrowicz
金额:
$25.79万
依托单位:
依托单位国家:
英国
项目类别:
Research Grant
财政年份:
2021
资助国家:
英国
项目状态:
已结题
起止时间:
2021 至 --
中文摘要
原子,以及随后的分子,都拥有一种称为核自旋的基本性质。简而言之,核自旋可以被认为是一个与每个原子相关的微观磁铁。核自旋在许多非常不同的领域发挥着作用,从磁共振成像等医学应用到高效安全地储存液氢火箭燃料。在基本上所有使用核自旋的应用中,一个重要的过程是当核自旋相互作用并与其环境相互作用时,一个自旋态转换到另一个自旋态。使用上面提到的磁铁的简单类比,这可以被认为是微观磁铁反转其方向。在这个项目中,我们将尝试研究这个领域的一个基本问题,即分子的核自旋态是否会因为与表面的一次碰撞而改变,如果是这样的话,什么类型的表面和碰撞性质会影响这种自旋改变的概率。传统的实验技术不具备跟踪此类事件所需的灵敏度,目前的理论水平也无法提供确凿的答案。我们将使用一种最新开发的仪器,这种仪器应该能够在一次碰撞中感应到自旋的变化。该仪器使用各种磁操作创建了一束处于明确核自旋状态的分子束,将它们对准固体表面,然后检测和分析碰撞中出现的分子的自旋状态。这项研究的结果有望有助于我们对核自旋态的基本理解,作为现有理论计算的基准,并最终帮助开发更先进的理论模型,这些模型将能够可靠地模拟复杂系统,例如在许多涉及核自旋的科学和工业应用中遇到的系统。
英文摘要
Atoms, and consequently molecules, possess a fundamental property called nuclear spin. In simple terms, nuclear spin can be thought of as a microscopic magnet associated with each atom. Nuclear spins play a role in many very different fields, ranging from medical applications such as magnetic resonance imaging to efficient and safe storage of liquid hydrogen rocket fuel. An important process in essentially all the applications which use nuclear spins, is the conversion of one spin state to another when the nuclear spins interact with each other and with their environment. Using the simple analogy to a magnet mentioned above, this can be considered as the microscopic magnet flipping its orientation. In this project, we will attempt to look at a fundamental question in this field, which is whether the nuclear spin state of a molecule can change due to a single collision with a surface, and if it does, which types of surfaces and collision properties affect the probability of such a spin change. Conventional experimental techniques do not have the required sensitivity to follow such an event and the current level of theory cannot provide conclusive answers. We will use a recently developed instrument which should be capable of sensing a spin change in a single collision. The instrument creates a beam of molecules in a well-defined nuclear spin state using various magnetic manipulations, aims them toward a solid surface, and then detects and analyses the spin state of the molecules emerging from the collision. The results of this study are expected to contribute to our fundamental understanding of nuclear spin states, act as a benchmark for existing theoretical calculations, and eventually assist the development of more advanced theoretical models, which will be able to reliably model complex systems such as those encountered in the many scientific and industrial applications involving nuclear spins.
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Multiple echoes in beam spin-echo spectroscopy and their effect on measurements of ultra-fast dynamics.
束自旋回波光谱中的多重回波及其对超快动力学测量的影响。
DOI:
10.1088/1361-648x/ac7765
发表时间:
2022
期刊:
an Institute of Physics journal
影响因子:
--
作者:
[Chadwick H]
通讯作者:
Chadwick H
DOI:
10.1039/d2cp01372j
发表时间:
2022-06-15
期刊:
PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS
影响因子:
3.3
作者:
[Chadwick, Helen, Alexandrowicz, Gil]
通讯作者:
Alexandrowicz, Gil
DOI:
10.1038/s41467-022-29830-3
发表时间:
2022-04-28
期刊:
Nature communications
影响因子:
16.6
作者:
[]
通讯作者:
Temperature dependent stereodynamics in surface scattering measured through subtle changes in the molecular wave function
通过分子波函数的细微变化测量表面散射中的温度依赖性立体动力学
DOI:
10.1039/d4fd00007b
发表时间:
2024
期刊:
Faraday Discussions
影响因子:
3.4
作者:
[Chadwick H]
通讯作者:
Chadwick H
Quantum controlled collisions; an empirical approach for studying the interaction potential of molecule-surface systems.
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批准号:EP/X037886/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$124.2万
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财政年份:2023
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负责人:Gil Alexandrowicz
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依托单位:
国内基金
海外基金
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含Re、Ru先进镍基单晶高温合金中TCP相成核—生长机理的原位动态研究
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批准号:52301178
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30.00万元
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批准年份:2023
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负责人:夏万顺
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依托单位:
活细胞单分子成像定量研究EGFR内吞途径命运选择
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批准号:32000557
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2020
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负责人:李楠
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依托单位:
MYB转录因子SINGLE FLOWER调控番茄果实数目的分子机制
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批准号:32072577
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项目类别:面上项目
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资助金额:59.0万元
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批准年份:2020
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负责人:肖晗
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依托单位:
利用单细胞测序技术研究Setdb1在小鼠胚胎发育早期中的功能机制
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批准号:32070794
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2020
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负责人:刘鹤
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依托单位:
高效率单细胞分析微流控芯片的机理研究
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批准号:31970754
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2019
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负责人:何立群
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依托单位:
基于SERS纳米标签和光子晶体的单细胞Western Blot定量分析技术研究
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批准号:31900571
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2019
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负责人:刘兵
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依托单位:
酵母RNase MRP的结构及催化机制研究
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批准号:31900929
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2019
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负责人:兰鹏飞
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依托单位:
单细胞RNA和ATAC测序解析肌肉干细胞激活和增殖中的异质性研究
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批准号:31900570
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2019
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负责人:贾广帅
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依托单位:
亚纳米单分子定位技术研究化学修饰对蛋白-膜相互作用的干预
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批准号:91753104
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:70.0万元
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批准年份:2017
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负责人:李明
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依托单位:
基于Single Cell RNA-seq的斑马鱼神经干细胞不对称分裂调控机制研究
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批准号:31601181
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2016
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负责人:刘畅
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依托单位: