Uuden materiaalitutkimusmenetelmän teho yli satakertaiseksi
10.9.2019 12:30:00 EEST | Oulun yliopisto | Tiedote
Materia koostuu atomeista, joista useimpien ytimet käyttäytyvät kuten mikroskooppiset sauvamagneetit. Suuntaamalla näitä magneetteja voidaan muuttaa materiaalin läpäisevän valonsäteen ominaisuuksia. Ydinmagneto-optiset (NMO, nuclear magneto-optic) ilmiöt, joista ensimmäinen havaittiin vuonna 2006, mahdollistavat uusien lupaavien menetelmien kehittämisen materiaali- ja molekyylitutkimukseen.
NMO-spektroskopioiden avulla saadaan tietoa yksittäisten atomien kokoa vastaavalla paikkaerotuskyvyllä muuttamatta tutkittavan näytteen ominaisuuksia pysyvästi. Tässä NMO-menetelmät muistuttavat kemian alalla keskeistä ydinmagneettista resonanssispektroskopiaa (NMR, nuclear magnetic resonance) sekä magneettikuvausta (MRI, magnetic resonance imaging), joka puolestaan on äärimmäisen tehokas lääketieteen diagnostiikan työkalu.
Satakertainen signaali
NMO-tutkimuksen kunnianhimoisena tavoitteena on luoda äärimmäisen herkkä optinen havaintomenetelmä, jolla saadaan materiaalitietoa atomaarisella tarkkuudella. Juuri spektroskooppisen herkkyyden parantaminen on keskeistä, jotta alati pienemmistä näytemääristä saataisiin entistä tarkempaa informaatiota.
Herkkyyttä voidaan kasvattaa erityisillä hyperpolarisaatiotekniikoilla, joilla ydinmagneetteja on mahdollista suunnata täydellisemmin kuin kussakin lämpötilassa luonnollisesti esiintyy. Arvostetussa The Journal of Physical Chemistry Letters -sarjassa julkaistussa uudessa tutkimuksessaan NMR-spektroskopian tutkimusyksikön Petr Štěpánek ja Anu Kantola osoittavat, kuinka tämä saadaan aikaan vetykaasun erityistä muotoa käyttämällä.
Vedyn kaksiatomiset molekyylit voivat esiintyä kahdessa eri tilassa, orto- ja paravetynä, joiden ydinmagneetit ovat saman- ja vastakkaissuuntaiset, tässä järjestyksessä. Ylimäärän paravetyä sisältävässä kaasussa on runsaasti ydinten suuntaan liittyvää järjestystä, joka voidaan katalyytin avulla siirtää tutkittavaan molekyyliin. Seurauksena on havaittavan magneettisen signaalin moninkertaistuminen.
Paravetymenetelmällä Štěpánek ja Kantola onnistuivat parantamaan NMO-mittauksen tehoa yli satakertaiseksi. Tulos avaa näköaloja entistä herkempiin mittauksiin tällä uudella ja kiehtovalla tutkimusalalla.
Luonnontieteellisen tiedekunnan NMR-spektroskopian tutkimusyksikössä vuodesta 2008 lähtien tehty NMO-ilmiöiden teoreettinen tutkimus on tuottanut monia tärkeitä edistysaskelia. Viime vuosina yksikössä on kehitetty myös kokeellisia NMO-menetelmiä.
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Tutkijatohtori Petr Štěpánek, Oulun yliopiston, NMR-spektroskopian tutkimusyksikkö, puh. 0294 48 1409, sähköposti: Petr.Stepanek@oulu.fi
Yliopistotutkija Anu Kantola, Oulun yliopiston, NMR-spektroskopian tutkimusyksikkö, puh. 0294 48 1303, sähköposti: Anu.Kantola@oulu.fi
Viestintäasiantuntija Tiina Pistokoski, Oulun yliopisto, puh. 0294 48 4091, sähköposti: Tiina.Pistokoski@oulu.fi
Linkit
Tietoja julkaisijasta
Oulun yliopisto on monitieteinen, kansainvälisesti toimiva tiedeyliopisto. Tuotamme uutta tietoa ja ratkaisuja kestävämmän tulevaisuuden rakentamiseksi sekä koulutamme osaajia muuttuvaan maailmaan. Tärkeimmissä yliopistovertailuissa Oulun yliopisto sijoittuu kolmen prosentin kärkeen maailman yliopistojen joukossa. Meitä yliopistolaisia on noin 17 000.
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Oulun yliopisto
Pelillinen Näkörata-sovellus tuo huulioluvun harjoittelun kaikkien saataville9.4.2026 06:47:00 EEST | Tiedote
Uusi Näkörata-sovellus tarjoaa pelillistetyn tavan harjoitella huuliolukua eli kasvoilta nähtävien puheliikkeiden seuraamista. Tutkijoiden kehittämä puhelimiin ja tablettitietokoneisiin ladattava sovellus on maksuton ja vapaasti kaikkien käytettävissä.
Elonkirjon bussikiertue tutustuttaa alakoululaisia eläinkysymyksiin8.4.2026 06:55:00 EEST | Kutsu
Ilmasto- ja ympäristökriisi sekä kuudes sukupuuttoaalto näkyvät ja tuntuvat osana lasten ja nuorten arkea. Bussikiertue innostaa lapsia pohtimaan yhteiskunnalliselta ja kulttuuriselta kannalta, miten eri lajit kohtaavat. Näitä lajeja voivat olla vaikkapa rotat, sudet, punkit, ihmiset ja lupiinit. Ilmoittauduthan juttukeikalle hyvissä ajoin etukäteen, jotta voimme koordinoida lapsiin liittyvät kuvausluvat.
Raskausajan ympäristöaltisteet voivat vaikuttaa lasten ja nuorten syöpäriskiin – Oulun yliopisto mukana laajassa eurooppalaisessa syöpätutkimuksessa7.4.2026 05:45:00 EEST | Tiedote
Oulun yliopistossa selvitetään, miten äidin raskausajan kemialliset ja biologiset ympäristöaltistukset vaikuttavat lasten ja nuorten terveyteen. Tavoitteena on tunnistaa tekijöitä, jotka lisäävät lasten syöpäriskiä ja joihin voitaisiin tulevaisuudessa puuttua ennaltaehkäisevästi. Tutkimus on osa laajaa eurooppalaista yhteistyötä.
Avaruuden kolonisaatiosta väitellään Oulun yliopiston Puolesta & Vastaan -debattisarjassa3.4.2026 07:52:00 EEST | Tiedote
”Avaruuden kolonisaatio on ratkaisu maapallon ongelmiin” on Oulun yliopiston debattisarjan väite, josta muun muassa avaruustähtitieteen emeritusprofessori Esko Valtaoja esittää oman näkemyksensä. Puolesta & Vastaan -sarjassa väitellään keskiviikkona 8. huhtikuuta Oulun yliopistossa Linnanmaalla.
Suomalaisen vastarinnan salainen keskus sijaitsi New Yorkissa – suhtautuminen jakoi myös Mannerheimin perhettä2.4.2026 06:45:00 EEST | Tiedote
Ensimmäisen sortokauden aikana New Yorkissa toimi merkittävä suomalaisen vastarintaliikkeen strateginen keskus, jossa muun muassa Carl Erik Johan Mannerheim etsi Japanin ja Yhdysvaltojen tukea Suomen itsenäistymiselle samalla, kun hänen veljensä Carl Gustaf Emil Mannerheim palveli Venäjän armeijassa. Asiaan on saatu lisävalaistusta uudesta tutkimuksesta, joka muuttaa käsityksemme suomalaisesta vastarinnasta.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme