Résonance magnétique nucléaire
La résonance magnétique nucléaire (RMN) est une propriété de certains noyaux atomiques possédant un spin nucléaire (par exemple H, C, O, F, P, Xe…), placés dans un champ magnétique. Lorsqu'ils sont soumis à un rayonnement électromagnétique (radiofréquence), le plus souvent appliqué sous forme d'impulsions, les noyaux atomiques peuvent absorber l'énergie du rayonnement puis la relâcher lors de la relaxation. L'énergie mise en jeu lors de ce phénomène de résonance correspond à une fréquence très précise, dépendant du champ magnétique et d'autres facteurs moléculaires. Ce phénomène permet donc l'observation des propriétés quantiques magnétiques des noyaux dans les phases gaz, liquide ou solide. Seuls les atomes dont les noyaux possèdent un moment magnétique donnent lieu au phénomène de résonance.
Polarisation dynamique nucléaire
Cet effet nécessite la présence de deux électrons célibataires comme source de haute polarisation. L'efficacité de la polarisation peut être améliorée en utilisant un écart de fréquence RPE optimisé (proche de la fréquence de Larmor nucléaire). Par conséquent, on utilise une intensité de rayonnement micro-onde moins importante que pour l'effet solide. En pratique on atteint la bonne différence de fréquence par l'intermédiaire d'espèces paramagnétiques orientés aléatoirement possédant un facteur de Landé anisotrope. Ceci dépend de la probabilité de trouver la différence de fréquence recherchée débutant par une raie RPE élargie dont la largeur est plus grande que la fréquence de Larmor nucléaire. Comme la largeur de raie est proportionnelle au champ magnétique B, l'efficacité PDN (ou l'amélioration PDN) est proportionnelle à B.