Nuclear spin-induced Cotton-Mouton effect in molecules
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Notice bibliographique
Résumé
In nuclear magneto-optic spectroscopy, effects of nuclear magnetization are detected in light passing through a sample containing spin-polarized nuclei. An optical analogue of nuclear magnetic resonance (NMR) chemical shift has been predicted and observed in the nuclear spin optical rotation of linearly polarized light propagating parallel to the nuclear magnetization. A recently proposed magneto-optic analogue of the NMR spin-spin coupling, the nuclear spin-induced Cotton-Mouton (NSCM) effect entails an ellipticity induced to linearly polarized light when passing through a medium with the nuclear spins polarized in a direction perpendicular to the light beam. Here we present a first-principles electronic structure formulation of NSCM in terms of response theory as well as ab initio and density-functional theory calculations for small molecules. The roles of basis set (we use completeness-optimized sets), electron correlation, and relativistic effects are discussed. It is found that the explicitly temperature-dependent contribution to NSCM, arising from the partial orientation of the molecules due to the nuclear magnetization, typically dominates the effect. This part of NSCM is proportional to the tensor product of molecular polarizability and the NMR direct dipolar coupling tensor. Hence, NSCM provides a means of investigating the dipolar coupling and, thus, molecular structure in a formally isotropic medium. Overall ellipticities of the order of magnitude of 10(-8)...10(-7) rad/(M cm) are predicted for fully polarized nuclei. These should be detectable with modern instrumentation in the Voigt setup.
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Prédiction distillée sur la base complète
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle