Nuclear relaxation by molecular reorientation in confinement

Laboratoire de physique de la matière condensée, CNRS, École polytechnique, 91128 Palaiseau, France.

Abstract

The effect of steric hindrance on reorientational molecular dynamics has been studied both theoretically and experimentally in well-defined geometries. We show that, even for a non-wetting fluid, confinement quenches reorientation. This is unambiguously probed by the nuclearrelaxation of 33S and 13C in a set of calibrated porous glasses saturated with CS₂.

Résumé

Une analyse théorique des contraintes stériques et dynamiques de la réorientation moléculaire en milieu confiné permet d’expliquer l’augmentation significative du temps de corrélation de réorientation de la molécule CS₂ lorsque le confinement géométrique augmente. Des expériences de relaxation nucléaire du ¹³C et du ³³S du sulfure de carbone CS2 saturant un ensemble d’échantillons dont la taille moyenne des pores R diminue de 100Å à 14 Å supporte cette analyse théorique.