El desplazamiento de Knight es un desplazamiento en la frecuencia de resonancia magnética nuclear (RMN) de una sustancia paramagnética publicado por primera vez en 1949 por el físico de la Universidad de California en Berkeley Walter D. Knight . [1] [2] [3]
Para un conjunto de N espines en un campo de inducción magnética , el hamiltoniano nuclear para el desplazamiento del caballo se expresa en forma cartesiana por: [4]
, donde para el i -ésimo espín es la relación giromagnética , es un vector de los operadores de momento angular nuclear cartesiano , la matriz es un tensor de segundo rango similar al tensor de protección por desplazamiento químico .
El desplazamiento de Knight se refiere al desplazamiento relativo K en la frecuencia de RMN para átomos en un metal (por ejemplo, sodio) en comparación con los mismos átomos en un entorno no metálico (por ejemplo, cloruro de sodio ). El desplazamiento observado refleja el campo magnético local producido en el núcleo de sodio por la magnetización de los electrones de conducción. El campo local promedio en sodio aumenta el campo de resonancia aplicado en aproximadamente una parte por 1000. En cloruro de sodio no metálico, el campo local es insignificante en comparación.
El desplazamiento de Knight se debe a los electrones de conducción de los metales. Estos introducen un campo efectivo "adicional" en el sitio nuclear, debido a las orientaciones de espín de los electrones de conducción en presencia de un campo externo. Esto es responsable del desplazamiento observado en la resonancia magnética nuclear. El desplazamiento proviene de dos fuentes: una es la susceptibilidad de espín paramagnético de Pauli y la otra son las funciones de onda del componente s en el núcleo.
Dependiendo de la estructura electrónica, el desplazamiento de Knight puede depender de la temperatura. Sin embargo, en metales que normalmente tienen una amplia densidad electrónica de estados sin características particulares, los desplazamientos de Knight son independientes de la temperatura.
