Réalisation d'un spectromètre RQN (Résonance Quadrupolaire Nucléaire) pour l'observation de l'azote-14 : expériences de nutation et simulations

A home-made NQR (Nuclear Quadrupole Resonance) spectrometer for the observation of nitrogen-14 : nutation experiments and simulations

• Auteur / Autrice : Benoît Cordier
• Direction : Daniel Canet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie et physicochimie moléculaires
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Nancy 1
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université Henri Poincaré Nancy 1. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Nutation

Spectroscopie de la résonance quadrupolaire nucléaire

Résonance quadrupolaire nucléaire

Résumé

Ce mémoire traite de la réalisation d'un dispositif expérimental permettant des expériences de RQN (Résonance Quadrupolaire Nucléaire) de l'azote-14. Dans un premier chapitre, nous rappelons les bases de la RQN d'un spin 1 (ce qui est le cas de l'azote-14). Le deuxième chapitre est consacré à une description du spectromètre. Ce chapitre comporte également une présentation des premiers résultats. Le chapitre 3 constitue l'ossature théorique de cette thèse avec des développements théoriques permettant de prévoir l'effet d'une impulsion de champ radio-fréquence. Nous nous sommes intéressés aux expériences de nutation et nous avons montré théoriquement et expérimentalement qu'il existe une différence notoire selon la symétrie du tenseur de gradient de champ électrique. Enfin, dans un dernier chapitre, nous présentons le résultat d'une série de simulations effectuées à l'aide d'un logiciel développé à l'Institut de recherche de Saint-Louis qui est le partenaire du laboratoire pour ces travaux.

In this work we present a home-made experimental device devoted to Nitrogen-14 Nuclear Quadrupole Resonance experiments. In a first chapter we recall the basics of NQR in the case of a spin 1 (as this is the case for Nitrogen-14). The second part is essentially a description of the spectrometer. This part also includes the first experimental results that we obtained. Chapter three is the theoretical framework of this thesis with derivation of equations that express the effect of a radiofrequency pulse. We focus on the nutation curve and we show that there exist different behaviors according to the symmetry of the electric field gradient tensor. Experiments confirm this theoretical finding. In the last part, we present simulation results obtained with a software developed at ISL (Institut de recherche de Saint-Louis), this thesis being achieved within a partnership between the NMR methodologies group and ISL.