მაგნიტური რეზონანსი

მაგნიტური რეზონანსი (მრ) — ნივთიერების მიერ გარკვეული სიხშირის ელექტრომაგნიტური ტალღების შერჩევითი შთანთქმა, გამოწვეული ნივთიერების ნაწილაკების (ელექტრონები, ატომბირთვები) მაგნიტური მომენტების ორიენტაციის ცვლილებით. მაგნიტური მომენტის მქონე ნაწილაკის ენერგიის დონე გარე მაგნიტურ ველში იხლიჩება მაგნიტურ ქვედონეებად, მათგან თითოეულს შეესაბამება მაგნიტური მომენტის გარკვეული ორიენტაცია მაგნიტური ველის მიმართ (ზეემანის ეფექტი). რეზონანსული სიხშირის ელექტრომაგნიტური ველი იწვევს კვანტურ გადასვლებს ენერგიის ქვედონეებს შორის. რეზონანსის პირობაა: =, სადაც მაგნ. ქვედონეებს შორის ენერგიის სხვაობაა. თუ ენერგიის შთანთქმა ბირთვებით ხორციელდება, მაგნიტური რეზონანს ეწოდება ბირთვული მაგნიტური რეზონანსი (ბმრ). პარამაგნეტიკებში გაუწყვილებელი ელექტრონების მაგნიტური მომენტებით განპირობებულ მაგნიტური რეზონანს ეწოდება ელექტრონული პარამაგნიტური რეზონანსი (ეპრ). მაგნიტური რეზონანსის სპექტრები მგძნობიარეა ნივთიერებაში მოქმედი სხვადასხვა შიგა ველის მიმართ. ამიტომ მაგნიტური რეზონანსი გამოიყენება მყარი სხეულისა და სითხის სტრუქტურის, ატომური და მოლეკულური დინამიკისა და სხვათა საკვლევად.

1944 წელს ელექტრონული პარამაგნიტური რეზონანსი აღმოაჩინა ე. ზავოისკიმ პარამაგნიტური ნაწილაკების შემცველ ნივთიერებებში, ხოლო 1946 წელს ბირთვული პარამაგნიტური რეზონანსი — ფ. ბლოხმა და ე. პარსელმა სითხეებსა და მყარ სხეულებში.

1955 წელს თსუ-ში თ. სანაძემ საფუძველი ჩაუყარა შემდგომში მსოფლიოში ცნობილ ელექტრონული პარამაგნიტური რეზონანსის ექსპერიმენტულ სკოლას. 1967 წელს მანვე აღმოაჩინა ელექტრონული პარამაგნიტური რეზონანსის შთანთქმის ხაზის დისკრეტული გაჯერების მოვლენა, რომელიც 1969 წელს თეორიულად ახსნეს გ. ხუციშვილმა და თ. სანაძემ. მათვე შექმნეს მყარ სხეულში მაგნიტური იონისა და მისი მეზობელი ატომბირთვების ურთიერთქმედების შესწავლის ახალი მეთოდი, რომელსაც რადიოსიხშირული დისკრეტული გაჯერების მეთოდი ეწოდა. გ. ხუციშვილის ხელმძღვანელობით საქართველოში შეიქმნა მ. რრომლის მძლავრი თეორიული სკოლა. ცნობილია გ. ხუციშვილის ნაშრომები ბირთვების სპინთა დიფუზიასა და რელაქსაციაზე პარამაგნიტური მინარევების არსებობისას. ლ. ბუიშვილმა განავითარა მ. რომლის კვანტურ-სტატისტიკური თეორია არაწონასწორული კვანტური ოპერატორის მეთოდის გამოყენებით.

1978-1991 წლებში, საქართველოს მეცნიერებათა აკადემიის ფარმაკოქიმიის ინსტიტუტის ბაზაზე ფუნქციონირებდა ბირთვული მაგნიტური რეზონანსის სპექტროსკოპიის რესპუბლიკური ცენტრი (ხელმძღვ. ვ. ციციშვილი), სადაც შეისწავლეს 200-მდე ბუნებრივი და სინთეზური ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერების (სტეროიდები, ფლავანოიდები, ალკალოიდები და სხვ.) სტრუქტურა, მათი ურთიერთქმედება ცილებთან და სხვა ბიოპოლიმერებთან, შემუშავდა ფლავანოიდების რადიოპროტექტორული და ანტიმჟანგველი აქტივობის პროგნოზირების მეთოდი.

საქართველოში ელექტრონული პარამაგნიტური რეზონანსის სპექტროსკოპიაში კვლევები წარმატებით გაგრძელდა ა. შენგელაიას ჯგუფში (თსუ). შექმნილია მაგნიტო-ელექტრული კავშირის სიდიდის გაზომვის ახალი მეთოდი, სადაც ელექტრონული ფერომაგნიტური/პარამაგნიტური რეზონანსის დასამზერად გამოიყენება ელექტრული ველის მოდულაცია, ნაცვლად სტანდარტული მაგნიტური მოდულაციისა.

თსუ-ის ე. ანდრონიკაშვილის სახ. ფიზიკის ინსტიტუტში გ. მამნიაშვილის ხელმძღვანელობით წარმატებით მიმდინარეობს ნივთიერებათა მაგნიტურად მოწესრიგებული ფაზების შესწავლა ბირთვული მაგნიტური რეზონანსის გამოყენებით. შეიქმნა ორიგინალური მეთოდიკა, რომელიც იმპულსური ბირთვული მაგნიტური რეზონანსის გამოყენებით საშუალებას გვაძლევს დადგინდეს ნიმუშის ლოკალური მაგნიტური მახასიათებლები, რაც აუცილებელია ამ მასალათა პრაქტიკული გამოყენებებისას სპინური ელექტრონიკის (სპინტრონიკის) ელექტრონულ მოწყობილობებში.