動的核偏極法
動的核偏極法 (どうてきかくへんきょくほう 英: Dynamic nuclear polarization method、動的核分極法、DNP法とも) はスピン偏極を電子から原子核へと移動させることにより、電子スピンと同じ程度まで核スピンを揃える手法である。ある温度、ある強度の磁場下において熱平衡にある電子スピンの揃い方はボルツマン分布に従うが、様々な方法でこの値よりも高度に揃えることも可能である。例えば、化学反応(化学誘起DNP, CIDNP)や光ポンピング、スピン注入などの方法がある。動的核偏極法は超偏極(英語版)を実現する技術の一つとされている。 固体中において、放射損傷により生じる不対電子を利用して誘起されることもある。
電子スピン偏極が熱平衡値から乖離している場合、電子・原子核間の交差緩和およびスピン状態混合を通じて自発的にスピン偏極が移動する。例えば、ホモリシス反応の後には偏極移動が自発的に生じる。一方、電子スピン系が熱平衡にある場合、偏極移動を起こすには電子スピン共鳴周波数に近いマイクロ波の継続的な照射が必要となる。特に、マイクロ波駆動動的核偏極過程の機構はオーバーハウザー効果 (OE)、固体効果 (SE)、交差効果 (CE)、熱的混合 (TM) に分類される。
初の動的核偏極実験は1950年代初頭に低磁場下で行われたが、近年に至るまで適切な周波数で動作できるマイクロ波(もしくはテラヘルツ波)源が無かったため、高周波・高磁場NMRにおいてしか応用できていなかった。現在では、そのような光源が既製品として入手可能であり、特に高解像度固体NMR分光による構造決定の分野では動的核偏極法が欠かせないものとなっている。