Hyperpolarization Researches with NV center, 129Xe, and Parahydrogen

NMR(Nuclear Magnetic Resonance) 기술은 과학기술의 많은 분야에서 사용 및 응용되고 있는 매우 중요한 기술입니다. 하지만 NMR/MRI (Magnetic Resonance Imaging) 장비의 가격이 비싸고, 장비 유지비용 및 유지를 위한 노력이 많이 필요한데, 이는 강한 자기장세기를 유지하기 위한 초전도체 관련 재료/구현 기술과 낮은 온도를 유지하기 위한 비용 및 노력 때문입니다. 이를 극복하는 방법인, 볼츠만 분포를 초월하는 초분극 (hyperpolarization) 현상을 이용한다면 강한 자기장에 대한 필요성이 적어 질것입니다. 원하는 물질에 대해 초분극 현상을 만들기 위해 가장 많이 응용하는 방법인 동적핵분극 (Dynamic nuclear polarization, DNP)은 낮은 온도/강한 자기장에서 라디칼 등을 사용함으로 인하여 그 효율성 및 안정성이 떨어지는 단점이 있습니다. 만일 상온에서, 안전한 물질을 사용하여 원하는 물질에 대하여 초분극상태를 만들 수 있을 경우, NMR/MRI 분야에서 혁신적인 성과가 될 수 있을 것입니다. 이를 구현할 수 있다고 평가받고 있는 플랫폼중 하나인 다이아몬드내 질소-빈자리 결함(Nitrogen Vacany Diamond, NV center)을 이용하는 방법과 129Xe 초분극을 이용하는 방법 및 최근 육군사관학교에서 활발하게 연구하고 있는 파라수소(Parahydrogen)을 이용하는 초분극 연구 결과에 대하여 간단하게 소개하겠습니다.

20181129_대학원세미나_정근홍 교수.pdf