Partenaires

CNRS Universite Grenoble Alpes UPS LaNEF INSA TOULOUSE EMFL NEXT

Accueil


Accueil du site > Thèmes de recherche > Résonance Magnétique Nucléaire

English

Résonance Magnétique Nucléaire

Nuclear magnetic resonance (NMR) group at
 



Research     People     Instrumentation     Publications

Positions    High-resolution-NMR    Highlights

Claude Berthier, In Memoriam


 

La résonance magnétique nucléaire (RMN) est bien connue du grand public pour son application en imagerie médicale (IRM) et elle est largement utilisée pour la détermination des structures moléculaires en chimie et en biologie, où des champs magnétiques élevés sont utilisés pour augmenter la sensibilité et résolution de la technique. En physique du solide, la RMN est une sonde microscopique des propriétés électroniques d’une puissance extraordinaire, et les champs magnétiques particuliérement intenses du LNCMI sont plutôt utilisés pour induire et étudier de nouvelles phases quantiques de la matière et pour contrôler les transitions entre celles-ci. De tels phénomènes induits par le champ se produisent dans les systèmes d’électrons corrélés et ils comprennent de nouveaux états magnétiques quantiques (condensats de Bose-Einstein, phases de plateaux d’aimantation, supersolides), la supraconductivité induite et/ou modifiée par le champ (effet de compensation Jaccarino-Peter, phase FFLO), l’effet Hall quantique, les ondes de densité de charge et de spin dans les conducteurs de basse dimensionnalité, ainsi que la compétition entre ordre de charge et supraconductivité dans les supraconducteurs à haute Tc.

La RMN au LNCMI-Grenoble va au-delà des champs magnétiques fournis par les aimants supraconducteurs (aimants de RMN de 17 T disponibles au LNCMI) pour atteindre 35 T (le plus haut champ magnétique actuellement disponible pour la RMN au laboratoire) à spatiale et une stabilité temporelle de 40 ppm sur 1-2 mm. En outre, une meilleure résolution de 10 ppm / 10 mm, nécessaire en chimie du solide, est également disponible et fait continuellement l’objet de développements.

 

Nuclear magnetic resonance (NMR) is well known to the general public for its application in medical imaging (MRI) and is widely used for determining molecular structures in chemistry and biology, where high magnetic fields are applied to increase the sensitivity and the resolution of the technique. In solid state physics, NMR is an extraordinarily powerful microscopic probe of the electronic properties, and the particularly intense magnetic fields available at LNCMI for NMR are rather used to induce and study new quantum phases of matter and to control the transitions between them. These field-induced phenomena occur in correlated electron systems and they include novel quantum magnetic states (Bose-Einstein condensates, magnetization plateau phases, supersolid phases), field induced and/or modified superconductivity (Jaccarino-Peter compensation effect, FFLO phase), quantum-Hall effect, spin and charge density waves in low dimensional conductors, as well as the competition between charge order and superconductivity in high Tc superconductors.

The high-field NMR facility at LNCMI-Grenoble extends the magnetic field range provided by superconducting magnets (17 T NMR magnets available at LNCMI) up to the highest available magnetic field in the lab (currently 35 T for NMR), at temperatures down to 40 mK, all within a spatial and temporal homogeneity of 40 ppm over 1-2 mm. Options for enhanced resolution NMR of 10 ppm / 10 mm sample, required by solid state chemistry, are also available and under further development.
 
 

 

 

 

Fig. 1 NMR spectra reveal magnetic structure in the "magnetization plateau" of SrCu2(BO3)2
[K. Kodama et al., Science 298, 395 (2002)].

 

 

Fig. 2 NMR signature of the field-induced charge stripes in a high temperature superconductor YBa2Cu3Oy [T. Wu et al., Nature 477, 191 (2011)].


 

 

 

 

NO parts of these NMR pages can be reproduced without written permision of the authors !
Your comments are welcomed.

These pages are aimed at scientifically oriented audience and are thus written in English only (with the exception of the information for students - in French). They provide you with information to the best knowledge of the authors ; however, we disclaim any formal legal responsability for their content.
Last modification 10 February 2017

Research


People


Instrumentation


Publications


Stages, Thèses, Post-docs


Faits marquants


Archive


Claude BERTHIER 1946-2018