固体核磁気共鳴
回転速度5–15 kHzでのMAS条件下のC核の残留線幅(半値全幅)は、通常0.5–2 ppmの程度であり、溶液NMR条件と同等である。しかしながら、20 kHzおよびそれ以上のMAS速度であっても、同種核双極子相互作用を経てリンクしているいくつかの核の非線形グループは部分的にしか抑制されないため、適切な溶液NMR条件をかなり越える0.5 ppmかそれ以上の線幅となってしまう。四極子相互作用といったその他の相互作用も相互作用の強さによって様々な度合いで線幅に影響を与える。一次の四極子広がりは十分速いMASによってかなり抑制されるが、二次の四極子広がりは異なる角度依存性を有しており一つの角度のみの回転では除去することができない。四重極核について等方性線幅を得る方法としては同時 (DOR) あるいは連続に2つの角度で回転させる方法や、MQMASあるいはSTMASといった二次元実験によって二次の四極子相互作用をリフォーカスする方法がある。
核スピンは双極子モーメントを示し、他の核の双極子モーメントと相互作用する。相互作用の強度はスピン種や核間距離、外部磁場 B(図を参照)に対する2つの核スピンを繋ぐベクトルの配向に依存している。最大双極子カップリングは双極子カップリング定数 d によって与えられる。
d = ħ μ 0 4 π γ 1 γ 2 r 3 {\displaystyle d={\frac {\hbar \mu _{0}}{4\pi }}{\frac {\gamma _{1}\gamma _{2}}{r^{3}}}}
rは核間距離、γ1およびγ2は核の磁気回転比である。強い磁場中では、双極子カップリングは外部磁場に対する核間ベクトルの配向に依存する。
D ∝ 3 cos 2  θ − 1 {\displaystyle D\propto 3\cos ^{2}\theta -1}
その結果として、双極子カップリングベクトルが強い外部磁場に対する角度θm=54.7°(Dがゼロになる角度)にある2つの核は、双極子カップリングがゼロになる。θmはマジック角(英語版)と呼ばれる。少くともある程度双極子カップリングを除去する一つの手法がマジック角回転である。
パーセル、Torrey、Pound: 1945年パラフィン中のHにおける「核誘導」の発見、ほぼ同時にBlochらによって水中のHでも観測された。
常磁性物質はナイトシフトの影響下にある。