Persistencia inesperada de ecos de espín en mediciones de tiempos de decoherencia de RMN en C60

A.K CHATTAH; Y. GARRO LINCK; P.R. LEVSTEIN

Bahía Blanca, Bs. As.,Argentina

Congreso; 89 Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina; 2004

Asociación Física Argentina

Recientemente, mediciones del tiempo de decoherencia T₂ en cristales de Si ( ²⁹Si, spin 1/2 abundancia natural 4.67%), realizadas usando secuencias de pulsos de Resonacia Magnética Nuclear (RMN), dieron como resultado un comportamiento inesperado en el decaimiento de los ecos de espín [Phys. Rev. B, vol. 68, 153302 (2003)]. En dichas muestras se observó que los ecos de espín, propios de la secuencia de Carr-Purcell-Meiboom-Gill [CPMG: 90_{X}°-(τ/2-180_{Y}°-τ/2-eco)^{n veces}], persisten más allá del decaimiento predicho por el experimento de Eco de Hahn [EH: 90_{X}°-τ/2-180_{Y}°-τ/2-eco], el cual se utiliza en RMN para refocalizar inhomogeneidades de campo e interacciones lineales en espín en general y así medir tiempos de decoherencia intrínseca. En muestras líquidas de baja viscosidad es normal observar colas largas (decaimientos lentos) en los experimentos de CPMG, especialmente con τ pequeños (≪ T₂) ya que se minimiza el decaimiento por difusión molecular. Sin embargo, en sólidos, donde no hay traslación de moléculas y la interacción predominante es el acoplamiento dipolar entre los espines nucleares no se esperan grandes diferencias en los decaimientos por eco de Hahn o secuencia de CPMG. Esto se debe a que los pulsos de 180° no revierten la interacción dipolar homonuclear. En nuestro laboratorio, realizamos mediciones de EH y CPMG en muestras policristalinas de C60 a fin de observar el comportamiento de la señal de ¹³C (spin (1/2) y abundancia natural 1.108%). Se observó el comportamiento de los ecos de CPMG, que muestran persistencia más alla del T2=14 ms, el cual fue medido con la secuencia de EH. Se realizó también la secuencia de Carr-Purcell [CP: 90_{X}°-{τ/2-180_{X}°-τ/2-eco}^{n veces}], en la cual los ecos presentan un decaimiento equivalente al Eco de Hahn. Los experimentos parecen indicar que las coherencias generadas en los experimentos de CP y CPMG son distintas, si bien cálculos sencillos incorporando la interacción dipolar secular entre espines y pulsos ideales de 90° y 180° resultan en exactamente el mismo observable. Se proponen modelos más elaborados para estudiar el efecto de los términos no seculares del Hamiltoniano de interacción y pulsos no-ideales, en la dinámica de espines durante estas secuencias. POSTER PRESENTADO POR AK CHATTAH