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 19 000.
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
Yllättävä perhoslöytö – Euroopassa lähes tuntematon laji löytyi Suomesta10.7.2026 12:01:00 EEST | Tiedote
Lounais-Suomen Bromarvista on löytynyt Suomelle uusi ja erittäin odottamaton perhoslaji. Kyseessä on todennäköisesti Cuprina fuscella, jota on Euroopassa tavattu aiemmin vain Itävallasta. Löytö on poikkeuksellinen, sillä laji kuuluu alaheimoon, jota ei ole aiemmin havaittu Suomessa eikä muuallakaan Pohjois-Euroopassa.
Äidin sensitiivisyys suojaa keskosta tunne-elämän ja käyttäytymisen ongelmilta10.7.2026 06:01:00 EEST | Tiedote
Äidin lämmin, nopea ja tilanteeseen sopiva reagointi lapsen tarpeisiin ehkäisee tunne-elämän ja käyttäytymisen ongelmia lapsen myöhemmällä iällä. Uuden tutkimuksen mukaan sensitiivinen vuorovaikutus suojaa etenkin ennenaikaisesti syntyneitä.
Ihminen muokkaa susien kehitystä – kallon muoto vaihtelee eri puolilla maailmaa7.7.2026 06:04:00 EEST | Tiedote
Eri puolilla maailmaa elävät sudet eivät ole rakenteeltaan samanlaisia. Uusi kansainvälinen tutkimus osoittaa, että susien kallon muoto ja koko vaihtelevat ilmaston, saaliseläinten, evoluutiotaustan sekä yhä enemmän myös ihmisen vaikutuksen mukaan.
Kaukolämmön hukkalämpöä jäteveden puhdistukseen: taloudellista hyötyä ja päästövähennyksiä uudella menetelmällä – myös datakeskuksista6.7.2026 06:04:00 EEST | Tiedote
Hukkalämmön ja kaukolämmön paluuveden lämpö tarjoaa lupaavia mahdollisuuksia kaupunkien puhtaan siirtymän edistämiseen. Oulun yliopiston Kavereno-tutkimushankkeen tulosten mukaan energiayhtiön vuosittainen liiketulos voi parhaimmillaan kasvaa lähes 40 prosenttia, samalla kun hiilidioksidipäästöt vähenevät noin kolmanneksen.
Ukrainalaisilla meneillään laajamittainen kielenvaihto – venäjä halutaan korvata ukrainalla2.7.2026 07:32:00 EEST | Tiedote
Venäjän hyökkäyssodan vuoksi moni ukrainalainen ei enää halua käyttää venäjän kieltä. Pakolaisten arjessa kielen merkitys korostuu, sanoo tutkija.
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