Name: high-sensitivity nuclear magnetic resonance at giga-pascal pressures: a new tool for probing electronic and chemical properties of condensed matter under extreme conditions
Uploaded: 2014-10-10T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about High-Sensitivity Nuclear Magnetic Resonance at Giga-Pascal Pressures: A New Tool for Probing Electronic and Chemical Properties of Condensed Matter under Extr

This research was funded by the International Research Training Group (IRTG) &#8220;Diffusion in porous Materials&#8221;. We acknowledge the technical support from Gert Klotzsche and stimulating discussions with Steven Reichhardt, Thomas Meissner, Damian Rybicki, Tobias Herzig, Natalya Georgieva, Jonas Kohlrautz, and Michael Jurkutat.

1. Montering og samkjøre de 6H-SiC Large Cone Boehler-type ambolter <ol><li> Fest stempelet og xy plate i monteringsverktøy og sett Boehler-type ambolter i sittegruppe. </li><li> Sørg for at hver ambolten sitter fast i støtteplatene. </li><li> Ved hjelp av epoxy, (f.eks Stycast 1266), lim begge ambolter til sine plasser. Herde i 12 timer ved RT, eller 65 ° C i en ovn i 2 timer. </li><li> For en tilstrekkelig ambolt justering, bruker M1 set-skruer for å justere støtteplatene og overvåke parallellitet b...

<ol>
	<li>Hemley, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Percy+Bridgman&#180;s+Second+Century.">Percy Bridgman&#180;s Second Century.</a> High Pressure Research. 30 (4), 581-619 (2010).</li><li>Grochala, W., Hoffmann, R., Feng, J., Ashcroft, N. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Chemical+imagination+at+work+in+very+tight+places.">The Chemical imagination at work in very tight places.</a> Angewandte Chemie (International Edition in English). 46 (20), 3620-3642 (2007).</li><li>Ma, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transparent+dense+sodium.">Transparent dense sodium.</a> Nature. 458 (7235), 182-185 (2009).</li><li>Eremets, M. I., Troyan, I. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conductive+dense+hydrogen.">Conductive dense hydrogen.</a> Nat Mater. 10 (12), 927-931 (2011).</li><li>Jayaraman, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diamond+anvil+cell+and+high-pressure+physical+investigations.">Diamond anvil cell and high-pressure physical investigations.</a> Rev Mod Phys. 55 (1), 65-108 (1983).</li><li>Bertani, R., Mali, M., Roos, J., Brinkmann, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+diamond+anvil+cell+for+high-pressure+NMR+investigations.">A diamond anvil cell for high-pressure NMR investigations.</a> Rev Sci Instrum. 63 (6), 3303 (1992).</li><li>Lee, S. -. H., Luszczynski, K., Norberg, R. E., Conradi, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NMR+in+a+diamond+anvil+cell.">NMR in a diamond anvil cell.</a> Rev Sci Instrum. 58 (3), 415 (1987).</li><li>Lee, S. -. H., Conradi, M. S., Norberg, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+NMR+resonator+for+diamond+anvil+cells.">Improved NMR resonator for diamond anvil cells.</a> Rev Sci Instrum. 63 (7), 3674 (1992).</li><li>Pravica, M. G., Silvera, I. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nuclear+magnetic+resonance+in+a+diamond+anvil+cell+at+very+high+pressures.">Nuclear magnetic resonance in a diamond anvil cell at very high pressures.</a> Rev Sci Instrum. 69 (2), 479 (1998).</li><li>Lee, S. -. H., Conradi, M., Norberg, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+motion+in+solid+H2+at+high+pressures.">Molecular motion in solid H2 at high pressures.</a> Phys Rev B. 40 (18), 12492-12498 (1989).</li><li>Vaughan, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Apparatus+for+Magnetic+Measurements+at+High+Pressure.">An Apparatus for Magnetic Measurements at High Pressure.</a> Rev Sci Instrum. 42 (5), 626 (1971).</li><li>Yarger, J. L., Nieman, R. A., Wolf, G. H., Marzke, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-Pressure+1H+and+13C+Nuclear+Magnetic+Resonance+in+a+Diamond+Anvil+Cell.">High-Pressure 1H and 13C Nuclear Magnetic Resonance in a Diamond Anvil Cell.</a> Journal of Magnetic Resonance Series A. 114 (2), 255-257 (1995).</li><li>Okuchi, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+type+of+nonmagnetic+diamond+anvil+cell+for+nuclear+magnetic+resonance+spectroscopy.">A new type of nonmagnetic diamond anvil cell for nuclear magnetic resonance spectroscopy.</a> Physics of the Earth and Planetary Interiors. , 143-144 (2004).</li><li>Kluthe, S., Markendorf, R., Mali, M., Roos, J., Brinkmann, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pressure-dependent+Knight+shift+in+Na+and+Cs+metal.">Pressure-dependent Knight shift in Na and Cs metal.</a> Phys Rev B. 53 (17), 11369-11375 (1996).</li><li>Graf, D. E., Stillwell, R. L., Purcell, K. M., Tozer, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nonmetallic+gasket+and+miniature+plastic+turnbuckle+diamond+anvil+cell+for+pulsed+magnetic+field+studies+at+cryogenic+temperatures.">Nonmetallic gasket and miniature plastic turnbuckle diamond anvil cell for pulsed magnetic field studies at cryogenic temperatures.</a> High Pressure Research. 31 (4), 533-543 (2011).</li><li>Pravica, M., Silvera, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NMR+Study+of+Ortho-Para+Conversion+at+High+Pressure+in+Hydrogen.">NMR Study of Ortho-Para Conversion at High Pressure in Hydrogen.</a> Physical Review Letters. 81 (19), 4180-4183 (1998).</li><li>Haase, J., Goh, S. K., Meissner, T., Alireza, P. L., Rybicki, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+sensitivity+nuclear+magnetic+resonance+probe+for+anvil+cell+pressure+experiments.">High sensitivity nuclear magnetic resonance probe for anvil cell pressure experiments.</a> Rev Sci Instrum. 80 (7), 73905 (2009).</li><li>Meissner, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+Approach+to+High-Pressure+Nuclear+Magnetic+Resonance+with+Anvil+Cells.">New Approach to High-Pressure Nuclear Magnetic Resonance with Anvil Cells.</a> J Low Temp Phys. 159 (1-2), 284-287 (2010).</li><li>Meier, T., Herzig, T., Haase, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Moissanite+Anvil+Cell+Design+for+Giga-Pascal+Nuclear+Magnetic+Resonance.">Moissanite Anvil Cell Design for Giga-Pascal Nuclear Magnetic Resonance.</a> Rev Sci Instrum. 85 (4), 43903 (2014).</li><li>Boyer, R. F., Collings, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Materials Properties Handbook: Titanium Alloys. , (1994).</li><li>Xu, J. -. a., Yen, J., Wang, Y., Huang, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrahigh+pressures+in+gem+anvil+cells.">Ultrahigh pressures in gem anvil cells.</a> High Pressure Research. 15 (2), 127-134 (1996).</li><li>Xu, J. -. a., Mao, H. -. k., Hemley, R. J., Hines, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+moissanite+anvil+cell+a+new+tool+for+high-pressure+research.">The moissanite anvil cell a new tool for high-pressure research.</a> J Phys Condens Matter. 14 (44), 11543-11548 (2002).</li><li>Xu, J. -. a., Mao, H. -. k., Hemley, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+gem+anvil+cell+high-pressure+behaviour+of+diamond+and+related+materials.">The gem anvil cell high-pressure behaviour of diamond and related materials.</a> J Phys Condens Matter. 14 (44), 11549-11552 (2002).</li><li>Meissner, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nuclear+magnetic+resonance+at+up+to+10.1+GPa+pressure+detects+an+electronic+topological+transition+in+aluminum+metal.">Nuclear magnetic resonance at up to 10.1 GPa pressure detects an electronic topological transition in aluminum metal.</a> J Phys Condens Matter. 26 (1), 15501 (2014).</li><li>Meissner, T., Goh, S. K., Haase, J., Williams, G. r. a. n. t. . V. M., Littlewood, P. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-pressure+spin+shifts+in+the+pseudogap+regime+of+superconducting+YBa2Cu4O8+as+revealed+by+17O+NMR.">High-pressure spin shifts in the pseudogap regime of superconducting YBa2Cu4O8 as revealed by 17O NMR.</a> Phys Rev B. 83 (22), (2011).</li><li>Goh, S. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+pressure+de+Haas&#8211;van+Alphen+studies+of+Sr2RuO4+using+an+anvil+cell.">High pressure de Haas&#8211;van Alphen studies of Sr2RuO4 using an anvil cell.</a> Current Applied Physics. 8 (3-4), 304-307 (2008).</li><li>Tateiwa, N., Haga, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluations+of+pressure-transmitting+media+for+cryogenic+experiments+with+diamond+anvil+cell.">Evaluations of pressure-transmitting media for cryogenic experiments with diamond anvil cell.</a> Rev Sci Instrum. 80 (12), 123901 (2009).</li><li>Hahn, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spin+Echoes.">Spin Echoes.</a> Phys Rev. 80 (4), 580-594 (1950).</li><li>Boehler, R., Ross, M., Boercker, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Melting+of+LiF+and+NaCl+to+1+Mbar+Systematics+of+Ionic+Solids+at+Extreme+Conditions.">Melting of LiF and NaCl to 1 Mbar Systematics of Ionic Solids at Extreme Conditions.</a> Physical Review Letters. 78 (24), 4589-4592 (1997).</li><li>Funamori, N., Sato, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+cubic+boron+nitride+gasket+for+diamond-anvil+experiments.">A cubic boron nitride gasket for diamond-anvil experiments.</a> Rev Sci Instr. 79 (5), 053903 (2008).</li><li>Forman, R. A., Piermarini, G. J., Barnett, J. D., Block, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pressure+measurement+made+by+the+utilization+of+ruby+sharp-line+luminscence.">Pressure measurement made by the utilization of ruby sharp-line luminscence.</a> Science. 176 (4032), 284-285 (1972).</li></ol>

En ny og lovende metode for å utføre NMR på Giga-Pascal presset ble beskrevet. Denne metoden åpner døren til et bredt spekter av NMR-eksperimenter på grunn av sin utmerkede følsomhet og oppløsning. Likevel, flere trinn som er beskrevet i protokollen delen er avgjørende for resultatet av eksperimentet. Spesielt er fremstillingen av mikro-spolen og dens fiksering i Cu-Be pakningen meget vanskelig og krever en viss erfaring. I det følgende er noen viktige rådene, som skal bidra til en første vellykkede anvendel...

Siden Percy Bridgman kjennetegnes eksperimenter av kondensert materie under høye hydrostatiske trykket i begynnelsen av forrige århundre, har feltet høytrykks fysikk utviklet seg raskt en. Et stort antall interessante fenomen er kjent for å skje under påvirkning av flere 2 GPa. I tillegg har responsen Condensed Matter systemer for høyt trykk lærte oss mye om deres elektroniske bakken og eksiterte tilstander 3,4. Dessverre, teknikker for etterforskningen av de elektroniske egenskaper av kondensert materie på Giga-Pascal presset er sjeldne, med x-ray eller DC motstandsmålinger fører an 5. Spesielt er påvisning av elektroniske eller kjernemagnetiske øyeblikk med elektronspinn (ESR) eller kjernemagnetisk resonans (NMR) eksperimenter, bundet til å være nesten umulig å gjennomføre i et typisk høyt trykk ambolt celler hvor man har behov for å hente signalet fra en liten vKanonvolumet nedfelt av ambolter og en tetningspakning. Flere grupper har forsøkt å løse dette problemet ved å bruke komplekse arrangementer, for eksempel, to split-pair radio-frekvens (RF) spoler sår langs flankene av ambolter 6, en enkel eller dobbel sløyfe hår-pin resonator 7,8; . selv eller en splittet rhenium pakning som en RF-pick-up spole 9, se figur 1. Dessverre er disse metoder fremdeles led av et lavt signal-støy-forhold (SNR), som begrenser de eksperimentelle anvendelser til store - γ kjerner som for eksempel 1 H 10. Den interesserte leser kan bli henvist til andre høytrykks resonant tank krets eksperimenter 11 - 15. Pravica og Silvera 16 rapporten det høyeste trykket oppnådd i en ambolt celle for NMR med 12,8 GPa, som studerte orto-para konvertering av hydrogen. Med stor interesse for å søke NMRfor å studere egenskapene til kvante-faststoffer, vår gruppe var interessert i å ha NMR tilgjengelig ved høyt trykk, samt. Til slutt, i 2009 det kunne påvises at høy følsomhet ambolt celle NMR er faktisk mulig hvis en resonnere radiofrekvens (RF) mikro-coil er plassert direkte i høytrykks hulrom omslutter prøven 17. I en slik fremgangsmåte, er NMR følsomhet forbedret med flere størrelsesordener (hovedsakelig på grunn av den dramatiske økning i fyllingsfaktoren av RF-spole), som gjøres enda mer utfordrende NMR eksperimenter er mulig, for eksempel, 17 O NMR på pulverprøver av en høy temperatur superleder på opptil 7 GPa 18. Superledning i disse materialene kan bli sterkt amplifisert ved anvendelse av trykk, og det er nå mulig å følge denne prosessen med en lokal elektronisk sonde som løfter grunnleggende innsikt i de styrende prosesser. Et annet eksempel på kraften i NMR under høyt trykk dukket opp fra det som var Believed å være rutine Klassifisering eksperimenter: For å teste innført nye ambolt celle NMR, ble en av de mest kjente materialer målt - enkel aluminium metall. Som trykket ble økt, ble en uventet avvik av NMR skift fra hva man kan forvente for en gratis-elektron system funnet. Gjentatte forsøk, også under økt trykk, viste at de nye resultater var faktisk pålitelig. Til slutt, med båndstruktur beregninger ble det da funnet at resultatene er manifestasjonen av en topologisk overgang av Fermi overflaten av aluminium, som ikke kunne påvises ved beregning år siden, da datakraft var lav. Ekstrapolering av funnene til omgivelsesbetingelser viste at egenskapene til dette metallet som brukes nesten overalt er påvirket av dette spesielle elektroniske tilstand. For å forfølge en rekke forskjellige programmer som er spesielt utformet ambolt celler (tidligere cellene hadde blitt importert fra Cavendish Laboratory og ettermonteres for NMR) har blitt utviklet. For tiden er brukt hjemme-bygget chassis er i stand til å nå trykk opp til 25 GPa ved hjelp av et par av 800 mikrometer Culet 6H-SiC ambolter. NMR-eksperimenter ble utført med hell opp til 10,1 GPa, så langt. NMR ytelsen til denne nye celler viste seg å være utmerket 19. Hovedkomponenten er titan-aluminium (6) -Vanadium (4) med en ekstra lav interstitiell nivå (grad 23), som gir en flytegrense på ca 800 MPa 20. På grunn av dets ikke-magnetiske egenskaper (magnetisk mottakelighet χ er omtrent 5 ppm) er det et tilstrekkelig materiale for ambolten celle chassiset. Den samlede størrelsen på de innførte celler (se figur 2 for en oversikt over alle hjemmebygde Anvil celle design) er små nok til å passe inn i vanlige standard boring NMR magneter. Den minste design, LAC-TM1, som er bare 20 mm i høyde og 17 mm i diameter, passer også typiske små, kalde Boret magneter (30 mm diameter diameter). Den LAC-TM2, som er den siste chassiset forfatterne utformet, bruker fire M4 Allen enke bolter (laget av den samme legering som den cellen chassis) som trykkdrivmekanisme, slik at for en jevn regulering av det indre trykk (blå utskrifter festet i supplerende avsnitt). Vanligvis blir diamant ambolter brukes for å generere høyeste trykk av over 100 GPa. Xu og Mao 21 - 23 har vist at moissanite ambolter gi et kostnadseffektivt alternativ i høytrykks-forskning, inntil presset fra ca 60 GPa. Derfor ble moissanite ambolter som brukes for den innførte GPa NMR tilnærming. De beste resultatene ble oppnådd med tilpassede stor-membran 6H-SiC ambolter fra ambolten avdelingen av Charles &amp; Colvard. Med disse cellene, for trykk opp til 10,1 GPa ble bruken av 800 mikrometer culet ambolter funnet å føre til meget god NMR følsomhet. For sammenligning, Lee et al. Rapportere en SNR på 1 i 1 H NMR av vann fra springen, mens SNR for den innførte mikro spole tilnærming viste en verdi på 25 til 1/7 av volumet, selv ved en noe lavere magnetfelt. Med denne nye tilnærmingen til høy følsomhet ambolt celle NMR man kan forfølge mange programmer som lover spennende ny innsikt i fysikk og kjemi av moderne materialer. Imidlertid, som alltid, følsomhet og oppløsning begrense til slutt anvendelse av NMR, særlig hvis man er interessert i mye høyere trykk som krever mindre culet størrelser. Deretter har man ikke bare å optimalisere cellekonstruksjon med enda mindre RF-spoler, men også tenke på metoder for å øke atom polarisering.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="672">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:147px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:164px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Titanium grade 23</td>
			<td style="width:147px;">robemetall GmbH</td>
			<td style="width:119px;">ASTM F 136</td>
			<td style="width:164px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Beryllium copper foil</td>
			<td style="width:147px;">GoodFellow</td>
			<td style="width:119px;">CU070501</td>
			<td>Alloy 25 (C17200)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Copper wire for micro-coil</td>
			<td style="width:147px;">Polyfil</td>
			<td style="width:119px;">--</td>
			<td>quote on inquiry</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Stycast 1266</td>
			<td style="width:147px;">Sil-Mid Ldt.</td>
			<td style="width:119px;">S1266001KG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Moissanite anvils</td>
			<td style="width:147px;">Charles &#38; Colvard</td>
			<td style="width:119px;">--</td>
			<td>quote on inquiry</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Paraffin oil (pressure medium)</td>
			<td style="width:147px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">18512-1L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">M4 Allen contersunk screws (Ti64)</td>
			<td style="width:147px;">Der Schraubenladen</td>
			<td style="width:119px;">DIN912 M4x20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Optiprexx PLS</td>
			<td style="width:147px;">Almax-easylab</td>
			<td style="width:119px;">--</td>
			<td>quote on inquiry</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Ruby spheres (~10-50 &#181;m)</td>
			<td style="width:147px;">DiamondAnvils.com</td>
			<td style="width:119px;">P00996</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Manual Toggle Press</td>
			<td style="width:147px;">DiamondAnvils.com</td>
			<td style="width:119px;">A87000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Gasket Thickness Micrometer</td>
			<td style="width:147px;">DiamondAnvils.com</td>
			<td style="width:119px;">A86000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Titanium Scalpel&#160;</td>
			<td style="width:147px;">Newmatic Medical</td>
			<td style="width:119px;">NM45200710421&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Glass-writing Diamond</td>
			<td style="width:147px;">Plano</td>
			<td style="width:119px;">54467</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Smoothing Awls</td>
			<td style="width:147px;">Flume</td>
			<td style="width:119px;">1 4444 001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Chuck-jaws (4 jaws)</td>
			<td style="width:147px;">Flume</td>
			<td style="width:119px;">4 561 289</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Lathe</td>
			<td style="width:147px;">Flume</td>
			<td style="width:119px;">4 560 023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Drilling Machine</td>
			<td style="width:147px;">Flume</td>
			<td style="width:119px;">4 570 020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Drill chuck</td>
			<td style="width:147px;">Flume</td>
			<td style="width:119px;">4 570 021</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">XY stage</td>
			<td style="width:147px;">Flume</td>
			<td style="width:119px;">4 570 022</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Drills (0.30 to 0.50 mm)</td>
			<td style="width:147px;">Flume</td>
			<td style="width:119px;">4 572 652 &#8211; 654</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Low Temperature Varnish</td>
			<td style="width:147px;">SCBshop</td>
			<td style="width:119px;">SCBltv03</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

high-sensitivity nuclear magnetic resonance at giga-pascal pressures: a new tool for probing electronic and chemical properties of condensed matter under extreme conditions

Nuclear Magnetic Resonance (NMR) is one of the most important techniques for the study of condensed matter systems, their chemical structure, and their electronic properties. The application of high pressure enables one to synthesize new materials, but the response of known materials to high pressure is a very useful tool for studying their electronic structure and developing theories. For example, high-pressure synthesis might be at the origin of life; and understanding the behavior of small molecules under extreme pressure will tell us more about fundamental processes in our universe. It is no wonder that there has always been great interest in having NMR available at high pressures. Unfortunately, the desired pressures are often well into the Giga-Pascal (GPa) range and require special anvil cell devices where only very small, secluded volumes are available. This has restricted the use of NMR almost entirely in the past, and only recently, a new approach to high-sensitivity GPa NMR, which has a resonating micro-coil inside the sample chamber, was put forward. This approach enables us to achieve high sensitivity with experiments that bring the power of NMR to Giga-Pascal pressure condensed matter research. First applications, the detection of a topological electronic transition in ordinary aluminum metal and the closing of the pseudo-gap in high-temperature superconductivity, show the power of such an approach. Meanwhile, the range of achievable pressures was increased tremendously with a new generation of anvil cells (up to 10.1 GPa), that fit standard-bore NMR magnets. This approach might become a new, important tool for the investigation of many condensed matter systems, in chemistry, geochemistry, and in physics, since we can now watch structural changes with the eyes of a very versatile probe.

Figur 3 viser hvordan den fullstendig sammentrykket celle, ledningene, og montering på en typisk NMR-sonde se ut. I det følgende vil flere eksperimenter gjennomgås som skal gjøre det mulig for leseren å samle en bred oversikt om fordelene og grensene for den innførte teknikk. <img alt="Figur 1" src="/files/ftp_upload/52243/52243fig1highres.jpg" /> Figur 1. Ulike tilnærminger for høyt trykk NMR: (A) Split par...

Watch this Scientific Journal Video about High-Sensitivity Nuclear Magnetic Resonance at Giga-Pascal Pressures: A New Tool for Probing Electronic and Chemical Properties of Condensed Matter under Extr

High-Sensitivity Nuclear Magnetic Resonance at Giga-Pascal Pressures: A New Tool for Probing Electronic and Chemical Properties of Condensed Matter under Extreme Conditions

Nuclear magnetic resonance is one of the most important spectroscopic tools. Here, the development of a new approach under high pressure, currently up to 10.1 GPa, is presented. This opens a new window into condensed matter physics and chemistry, where high-pressure research is of great importance.

Høy følsomhet Nuclear Magnetic Resonance på Giga-Pascal Presset: et nytt verktøy for undersøkelser Elektronisk og kjemiske egenskaper for Condensed Matter under ekstreme forhold

Nuclear Magnetic Resonance (NMR) is one of the most important techniques for the study of condensed matter systems, their chemical structure, and their ...

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Analytical Chemistry

Engineering

Unit 1

Principles of Nuclear Magnetic Resonance

SCIENTISTS IN ACTION

Synthesis and Microdiffraction at Extreme Pressures and Temperatures

Syntese og Microdiffraction ved ekstreme trykk og temperaturer

High pressure compounds and polymorphs are investigated for a broad range of purposes such as determine structures and processes of deep planetary ...

Measuring Material Microstructure Under Flow Using 1-2 Plane Flow-Small Angle Neutron Scattering

Måling Material Microstructure Under Flow Bruke 1-2 Plane Flow-Small Angle Neutron Spredning

A new small-angle neutron scattering (SANS) sample environment optimized for studying the microstructure of complex fluids under simple shear flow is ...

Flame Experiments at the Advanced Light Source: New Insights into Soot Formation Processes

Flamme Eksperimenter ved Advanced Light Source: Ny innsikt i Soot Formasjon Prosesser

The following experimental protocols and the accompanying video are concerned with the flame experiments that are performed at the Chemical Dynamics ...

In Situ Neutron Powder Diffraction Using Custom-made Lithium-ion Batteries

In Situ Neutron Powder Diffraction Using Custom-made Lithium-ion Batteries

In Situ Neutron Powder Diffraksjon Bruke Spesiallagde Lithium-ion batterier

Li-ion batteries are widely used in portable electronic devices and are considered as promising candidates for higher-energy applications such as electric ...

Resonance Raman Spectroscopy of Extreme Nanowires and Other 1D Systems

Resonans Raman spektroskopi av Extreme Nanowires og andre 1D Systems

This paper briefly describes how nanowires with diameters corresponding to 1 to 5 atoms can be produced by melting a range of inorganic solids in the ...

In Situ Visualization of the Phase Behavior of Oil Samples Under Refinery Process Conditions

In Situ Visualization of the Phase Behavior of Oil Samples Under Refinery Process Conditions

In Situ Visualisering av faseoppførsel av oljeprøver Under Refinery Prosessbetingelser

To help address production issues in refineries caused by the fouling of process units and lines, we have developed a setup as well as a method to ...

A Novel Biaxial Testing Apparatus for the Determination of Forming Limit under Hot Stamping Conditions

A Novel Biaxial Testing Apparater for fastsettelse av Forming ramme knyttet varm stempling betingelser

The hot stamping and cold die quenching process is increasingly used to form complex shaped structural components of sheet metals. Conventional ...

Orientational Transition in a Liquid Crystal Triggered by the Thermodynamic Growth of Interfacial Wetting Sheets

Orienteringsovergang i en flytende krystall utløst av den termodynamiske veksten av grensesnittet

In liquid crystal (LC) physical chemistry, molecules near the surface play a great role in controlling bulk orientation. Thus far, mainly to achieve ...

All-electronic Nanosecond-resolved Scanning Tunneling Microscopy: Facilitating the Investigation of Single Dopant Charge Dynamics

All-elektronisk nanosekund-løst skanning tunnelering mikroskopi: Tilrettelegge etterforskningen av enkelt Dopant kostnad Dynamics

The miniaturization of semiconductor devices to scales where small numbers of dopants can control device properties requires the development of new ...

Electric-field Control of Electronic States in WS2 Nanodevices by Electrolyte Gating

Electric-field Control of Electronic States in WS2 Nanodevices by Electrolyte Gating

Elektrisk-kontroll av elektroniske stater i WS2 Nanodevices av elektrolytt Gating

A method of carrier number control by electrolyte gating is demonstrated. We have obtained WS2 thin flakes with atomically flat surface via scotch tape ...