本发明涉及一种在样品池中通过光泵激第一类碱金属的原子和由光泵激的该碱金属的电子到锂原子的电子的自旋交换而超极化锂原子的方法。该锂原子有利地被氧化成Li⁺离子并累积。可将Li⁺离子的核自旋极化转移到阴离子的核自旋上。本发明还涉及一种制备核自旋极化的物质的一般方法。按该方法，通过在样品池中光泵激第一类碱金属的原子和由光泵激的该碱金属的电子到锂原子的电子的自旋交换而超极化锂原子。然后将锂原子氧化成Li⁺离子。最后将该Li⁺离子的核自旋极化转移到阴离子的另一核上。以此方法制备超极化的核，如大量的和高极化度的在固相或液相中的¹³C、³¹P或²⁹Si。