PENGANTAR FISIKA ZAT PADAT DIAMAGNETIK DAN PARAMAGNETIK
EMILIA TRESNA ANUGRAH
H12110009
SITI MASYITAH FITRIDA
H12110010
EDWARD FRENDI YANDRA
H12110014
SULAS MARTO GATRISNO R
H12110017
NANDA WIDIASTUTI
H12110024
YUNIA MENTARI
H12110026
IRINE RAHMANI UTAMI AR
H12110028
JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGATAHUAN ALAM UNIVERSITAS TANJUNGPURA 2013
DIAMAGNETIK DAN PARAMAGNETIK
1. Diam Diamag agne nettik
Baha Bahan n diam diamag agne neti tik k adal adalah ah baha bahan n yang yang resul resulta tan n meda medan n magn magnet et atomi atomiss masing masing-mas -masing ing atom atom atau moleku molekulny lnyaa nol, nol, tetapi tetapi orbit orbit dan spinny spinnyaa tidak tidak nol (Halliday (Halliday & Resnick, Resnick, 1989). 1989). Bahan diamagnetik diamagnetik tidak mempunyai mempunyai momen momen dipol magnet magnet perman permanen. en. Jika bahan bahan diamag diamagneti netik k diberi diberi medan medan magnet magnet luar, luar, maka maka elektr elektronon-ele elektr ktron on dalam dalam atom atom akan akan beruba berubah h geraka gerakanny nnyaa sedemi sedemikia kian n hingga hingga menghasilkan resultan medan magnet atomis yang arahnya berlawanan. Sifat diamagnetik bahan ditimbulkan oleh gerak orbital elektron sehingga semua bahan bersifat diamagnetik karena atomnya mempunyai elektron orbital. Baha Bahan n dapa dapatt bersi bersifat fat magn magnet et apab apabil ilaa susu susuna nan n atom atom dala dalam m baha bahan n terse tersebu butt mempun mempunyai yai spin spin elektro elektron n yang yang tidak tidak berpas berpasang angan. an. Dalam Dalam bahan bahan diamag diamagneti netik k hampir semua spin elektron berpasangan, akibatnya bahan ini tidak menarik garis gaya gaya.. Perm Permeab eabili ilita tass baha bahan n diam diamag agne neti tik k adala adalah h 0μμ< 0μμ<>m >mχ. χ. Cont Contoh oh baha bahan n diamagnetik yaitu: bismut, perak, emas, tembaga dan seng. Bahan diagmanetik memiliki negatif, kerentanan lemah untuk medan magnet. bahan Diamagnetic sedikit ditolak oleh medan magnet dan materi tidak mempertahankan sifat magnetik ketika bidang eksternal dihapus. Dalam bahan diamagnetic semua elektron dipasangkan sehingga tidak ada magnet permanen saat bersih per atom. sifat Diamagnetic timbul dari penataan kembali dari orbit elektron di bawah pengaruh medan magnet luar. Sebagian besar unsur dalam tabel periodik, termasuk tembaga, perak, dan emas, adalah diamagnetic. Diamag Diamagnet netism ismee adalah adalah sifat sifat suatu suatu benda benda untuk untuk mencip menciptak takan an suatu suatu medan medan magnet ketika dikenai medan magnet .Sifat ini menyebabkan efek tolak menolak. Diam Diamag agne neti tik k adal adalah ah salah salah satu satu bent bentuk uk magn magnet et yang yang cuku cukup p lemah lemah,, deng dengan an pengecualian superkonduktor yang memiliki memiliki kekuatan magnet yang kuat. Semua material menunjukka menunjukkan n peristiwa peristiwa diamagnetik diamagnetik ketika berada dalam medan magnet. Oleh karena itu, diamagnetik adalah peristiwa yang umum terjadi karena karena pasangan pasangan elektron , termasuk termasuk elektron elektron inti di atom, selalu menghasilkan menghasilkan peristiwa diamagnetik yang lemah. Namun demikian, kekuatan magnet material
diamagnetik
jauh lebih
lemah
dibandingkan
kekuatan magnet
material
feromagnetik ataupun paramagnetik . Material yang disebut diamagnetik umumnya berupa benda yang disebut 'non-magnetik', termasuk di antaranya air, kayu , senyawa organik seperti minyak bumi dan beberapa jenis plastik , serta beberapa logam seperti tembaga, merkuri ,emas dan bismut .Superkonduktor adalah contoh diamagnetik sempurna. Ciri-ciri dari bahan diamagnetic adalah: 1. Bahan yang resultan medan magnet atomis masing-masing atom/molekulnya adalah nol. 2. Jika solenoida dirnasukkan bahan ini, induksi magnetik yang timbul lebih kecil. 3. Permeabilitas bahan ini: u <> o. Contoh: Bismuth, tembaga, emas, perak, seng, garam dapur.
2. Momen Dipol dan Suseptibilitas Magnet
Kemagnetan tidak dapat dipisahkan dari mekanika kuantum, lebih tepatnya sistem klasik dalam setimbang termal dapat menunjukkan tidak adanya momen magnet pada saat di medan magnet. Momen dipol magnet pada sebuah atom bebas berasal dari 3 sumber utama, yaitu: 1. Spin Elektron (dari elektron yang disubsidi) 2. Orbital elektron 3. Perubahan momen magnet orbit yang diinduksi oleh medan magnet luar. sumber 1) dan 2) memberikan pengaruh terhadap kontribusi paramagnetik untuk pemagnetisasian, dan sumber ketiga memberikan kontribusi diamagnetik. Magnetisasi (M) didefinisikan sebagai momen dipol magnet ( μ ) per satuan volume (V) dan secara matematis dapat ditulis sebagai berikut:
Untuk Superkonduktor medan magnet yang berkontribusinya adalah:
Sehingga magnetisasinya adalah:
Bila suseptibilitas medan magnet (daya tembus medan magnet) per satuan volume didefinisikan sebagai (
), maka secara matematis dapat dituliskan sebagai
berikut:
dimana B adalah intensitas medan magnet makroskopik. Pada kedua sistem
tersebut
tidak berdimensi. Kita kadang-kadang
menggunakan untuk
menyatakan suseptibilitas tanpa menspesifikasikan sistem satuan. Biasanya suseptibilitas didefinisikan dengan satuan massa atau mol dari suatu zat. Dan untuk suseptibilias molar didefinisikan
; momen magnetik per gram ditulis .
Untuk Superkonduktor, suseptibilitasnyanya adalah:
Grafik suseptibilitas terhadap suhu untuk superkonduktor, dapat dilihat sebagai berikut:
Dimana Tc adalah suhu kritis dari suatu superkonduktor. Pengelompokkan zat magnetik berdasarkan suseptibilitasnya, adalah: 1. Zat dengan suseptibilitas bernilai negatif disebut diamagnetik ( < 0). 2. Zat dengan suseptibilitas positif disebut paramagnetik ( > 0 ).
3. Persamaan Langevin Diamagnetik
Pada elektromagnetik, kita telah mengenal Hukum lenz : Saat fluks magnetik pada rangkaian listrik berubah, arus imbas induksi akan muncul dalam arah sedemikian
rupa
sehingga
arah
tersebut
menentang
perubahan
yang
menghasilkannya. Pada superkonduktor atau pada orbit elektron dalam atom, arus induksi sepanjang medannya ada. Medan magnet arus induksi berlawanan arah dengan medan magnet luar dan momen medan magnet yang dihubungkan dengan arus adalah momen diamagnetik. Pada logam normal ada kontribusi diamagnetik dari konduksi elektron dan diamagnetisnya tidak dirusak oleh benturan elektron. Perlakuan diamagnetik atom dan ion adalah dengan menggunakan Teorema Larmor, yaitu : Dalam sebuah medan magnet, gerak elektron di sekitar inti adalah sama dengan gerak tanpa medan magnet, kecuali untuk superposisi dari sebuah presisi elektron dengan frekuensi sudut :
Frekuensi Larmor untuk gerak presisi
Bila arus listrik akibat gerak presisi dari Z buah elektron adalah ekivalen dengan arus listrik (I). Dimana dalam satuan SI, arus adalah:
Momen magnet ( ) pada rangkaian tertutup adalah:
dimana luas loop yang berjari-jari ρ adalah πρ 2. Sehingga persamaan momen magnetiknya adalah:
Untuk cgs adalah:
Dimana :
Untuk distribusi elektron yang simetris bola,
Sehingga,
Atau Dari persamaan di atas, maka:
sehingga:
Suseptibilitas per satuan volume untuk N = jumlah atom per satuan volume dan M= jumlah momen dipol per volume adalah:
Bila diplot ke grafik hubungan seperti dibawah ini :
4. Paramagnetik.
(suseptibilitas) dengan T (suhu) diperoleh grafik
Bahan paramagnetik adalah bahan yang resultan medan magnet atomis masing-masing atom/molekulnya tidak nol, tetapi resultan medan magnet atomis total seluruh atom/molekul dalam bahan nol (Halliday & Resnick, 1989). Hal ini disebabkan karena gerakan atom/molekul acak, sehingga resultan medan magnet atomis masing-masing atom saling meniadakan. Bahan ini jika diberi medan magnet luar, maka elektron-elektronnya akan berusaha sedemikian rupa sehingga resultan medan magnet atomisnya searah dengan medan magnet luar. Sifat paramagnetik ditimbulkan oleh momen magnetik spin yang menjadi terarah oleh medan magnet luar. Pada bahan ini, efek diamagnetik (efek timbulnya medan magnet yang melawan medan magnet penyebabnya) dapat timbul, tetapi pengaruhnya sangat kecil. Permeabilitas bahan paramagnetik adalah 0μμ>, dan suseptibilitas magnetik bahannya .0>mχ contoh bahan paramagnetik: alumunium, magnesium, wolfram dan sebagainya. Bahan diamagnetik dan paramagnetik mempunyai sifat kemagnetan yang lemah. Perubahan medan magnet dengan adanya bahan tersebut tidaklah besar apabila digunakan sebagai pengisi kumparan toroida. Bahan paramagnetik ada yang positif, kerentanan kecil untuk medan magnet.. Bahan-bahan ini sedikit tertarik oleh medan magnet dan materi yang tidak mempertahankan
sifat
magnetik
ketika
bidang
eksternal
dihapus.
sifat
paramagnetik adalah karena adanya beberapa elektron tidak berpasangan, dan dari penataan kembali elektron orbit disebabkan oleh medan magnet eksternal. bahan paramagnetik termasuk Magnesium, molybdenum, lithium, dan tantalum Paramagnetisme adalah suatu bentuk magnetisme yang hanya terjadi karena adanya medan magnet eksternal. Material paramagnetik tertarik oleh medan magnet, dan karenanya memiliki permeabilitas magnetis relatif lebih besar dari satu (atau, dengan kata lain, suseptibilitas magnetik positif). Meskipun demikian, tidak seperti ferromagnet yang juga tertarik oleh medan magnet, paramagnet tidak mempertahankan magnetismenya sewaktu medan magnet eksternal tak lagi diterapkan. Ciri-ciri dari bahan paramagnetic adalah: 1. Bahan yang resultan medan magnet atomis masing-masing atom/molekulnya
adalah tidak nol.
2. Jika solenoida dimasuki bahan ini akan dihasilkan induksi magnetik yang
lebih besar. 3. Permeabilitas bahan: u > u o. Contoh: aluminium, magnesium, wolfram,
platina, kayu
5. Orientasi Momen Magnetik
Sketsa susunan spin bahan ini dapat dilihat pada gambar II.1. berikut.
Gambar 5. Susunan momen dan
terhadap temperatur bahan-bahan magnetik.
Lingkaran bulat menyatakan sebuah atom atau ion dan panah yang melaluinya menyatakan momen magnetik total. Secara umum
,
adalah specific
magnetization (magnetisasi per satuan massa = emu/gr, dan ini lebih umum dibandingkan dengan emu/cm3). Satuan momen magnet (erg/oersted) dan satuan M (erg/Oe cm3). Beberapa penulis menggunakan emu = erg/Oe cm3, sehingga satuan M = emu dan
a. Diamagnetik
= emu-cm3 /g).
Momen magnetik elektron yang terorientasi sedemikian rupa sehingga saling menghilangkan dikategorikan sebagai bahan diamagnetik (memiliki struktur elektronik dengan kulit terisi penuh, misalnya dalam gas H2, N2 dan NaCl), sedangkan momen magnetik yang tidak keseluruhannya saling menghilangkan dikategorikan sebagai para-, ferro-, antiferro- atau ferrimagnetik. Dalam ferromagnetik
momen
searah,
sedangkan
dalam
antiferromagnetik
atau
ferrimagnetik, atom-atom dengan momen dalam satu arah diselingi secara sistematik oleh atom-atom yang memiliki momen dalam arah yang berlawanan. Perbedaaan antiferromagnetik dan ferrimagnetik terletak pada magnitudo momen yang berlawanan arah. Dalam antiferromagnetik magnitudo momen yang berlawanan sama sehingga total magnetisasi saling menghilangkan, sedangkan dalam ferrimagnet magnitude momen yang berlawanan tidak sama sehingga magnetisasi total tidak nol. Dalam beberapa bahan elektron-elektron mampu menghasilkan medan makroskopik jika medan luar diaplikasikan, khususnya dalam material ferromagnetik dan ferrimagnetik medan makroskopik ada sekalipun tidak dalam medan aplikasi.
b. Paramagnetik
Paramagnetik memiliki jumlah elektron ganjil (spin total tidak sama dengan nol), misalnya dalam gas NO, organik radikal bebas, atom-atom atau ion-ion elemen transisi (Mn2+, Gd3+, U4+, dan lain-lain). Dalam ketidak hadiran medan aplikasi momen-momen atom ini terletak secara random saling meniadakan sehingga momen magnetik total sama dengan nol. Dalam kehadiran medan aplikasi ada kecenderungan setiap momen atom berputar ke arah medan aplikasi, (dan jika tidak ada gaya yang beraksi secara berlawanan) maka akan menghasilkan penyearahan momen atom yang sempurna dan momen yang sangat besar dalam arah medan. Namun gangguan thermal atom-atom akan menghambat kecenderungan penyearahan ini dan cenderung mempertahankan momen atom tadi dalam keadaan random, sehingga hanya ada sedikit penyearahan momen dalam arah medan. Efek keadaan random ini bertambah terhadap temperatur sehingga mengurangi
suseptibilitas. Saturasi terjadi jika
sangat besar, artinya H yang besar dan
atau T yang rendah akan cenderung terjadinya proses penyearahan momen atau mengatasi efek ketidakteraturan gangguan thermal, dan jika
kecil,
magnetisasi M linier terhadap H . Teori paramagnetik ini secara alami menjadi dasar teori ferromagnetik dan ferrimagnetik. Susceptibilitas dimana C = konstanta Curie =
(emu/g Oe),
, T = temperature Curie.
c. Ferromagnetik
Bahan ferromagnetik dengan atom yang tidak terisi penuh pada kulit memiliki momen magnetik spontan sekalipun tidak ada medan aplikasi. Keberadaan momen spontan ini memberi kesan bahwa spin elektron dan momen magnetik tersusun dalam cara yang teratur seperti pada gambar II.1. Spontanous magnetik dan keteraturan magnetik dapat dipahami dalam pengertian medan lokal kuat yang disebut sebagai medan efektif Weiss (atau medan molekular) pada setiap dipole. Diatas temperatur Curie,
bahan ferromagnetik berubah menjadi paramagnetik
dan suseptibilitasnya mengikuti hukum Curie-Weiss
.
Tc adalah temperatur Curie dimana bahan bersifat ferromagnetik atau proses magnetisasi
spontan
terjadi.
Medan
molekular
atau
pertukarangaya-gaya
(exchange forces) dalam ferromagnetik sangat besar sehingga sangat berperan penting baik dibawah Tc maupun diatas Tc, dan mampu memagnetisasi bahan (menyebabkan spin-spin paralel) sampai ke saturasi bahkan dalam ketidakhadiran medan aplikasi. Bahan ini selanjutnya mengalami saturasi sendiri atau termagnetisasi secara spontan. Pada dasarnya teori Weiss memiliki dua postulat dasar, yaitu: (1). Magnetisasi spontan, dan (2) pembagian dalam domain. Domain adalah keadaan demagnetisasi ferromagnetik yang dibagi kedalam sejumlah daerah-daerah kecil. Setiap domain dimagnetisasi secara spontan ke suatu nilai Ms dengan arah yang berlawanan sehingga tidak memiliki magnetisasi total.
Selanjutnya proses magnetisasi adalah perubahan dari keadaan multidomain kedalam satu kesatuan domain tunggal dalam arah medan aplikasi. Proses magnetisasi ini dapat diilustrasikan sebagai berikut: sebuah bagian kristal yang terdiri dari dua domain dan dipisahkan oleh dinding domain, dimagnetisasi secara spontan dengan arah yang berlawanan ( M =0). Dalam aplikasi medan H ( M > 0) menyebabkan domain atas membesar seiring berkurangnya domain bawah sebagai akibat gerakan dinding domain, sampai pada suatu keadaan dimana dinding bergerak melewati dinding domain ( M=Ms cos ) dan akhirnya dengan medan yang lebih besar magnetisasi berotasi sejajar dengan medan aplikasi dan material mengalami saturasi (M = Ms). Jika medan molekular sangat besar maka ferromagnetik menjadi paramagnetik. Saturasi magnetisasi, Ms bahan ferromagnetik lebih kuat 1000 kali dibandingkan dengan bahan paramagnetik. Bahan Fe, Co dan Ni masing-masing memiliki saturasi magnetisasi 1714, 1422 dan 484, bahkan untuk cristal murni Fe misalnya mampu mencapai saturasi sampai 50 Oe. Setiap cm3 terdapat momen magnetik sebesar 1700 emu, sedangkan pada medan yang sama bahan paramagnetik hanya memiliki magnetisasi sebesar 10-3 emu/cm3.
d. Antiferromagnetik
Teori antiferromagnetik pertama kali dikembangkan oleh Néel. Bahan ini mengikuti hokum Curie-Weiss dengan nilai
yang negatif. Semakin rendah
temperatur maka suseptibilitas akan meningkat, dan pada temperatur tertentu yaitu temperatur kritis
(Temperatur Néel, biasanya jauh dibawah temperatur kamar)
suseptibilitasnya maksimum dan berkurang lagi dibawah
. Diatas
bahan
bersifat paramagnetik dan dibawah T N bahan bersifat antiferromagnetik. Kebanyakan bahan ini bersifat insulator listrik atau semikonduktor. Resistivitas listriknya sejuta kali lebih besar dari pada logam, artinya tidak ada kandungan elektron bebas (delokalisasi pada ion-ion). Oleh karena i tu teori medan molekular berupa teori momen-terlokalisasi (localized-moment theory) lebih
cocok untuk insulator antiferromagnetik seperti MnO dari pada terhadap ferromagnetik seperti Fe. Dibawah
kecenderungan penyearahan momen-
momen antiparalel sangat kuat bahkan dalam ketidakhadiran medan magnet, sebab efek randomisasi energy thermal sangat rendah. Sama halnya dengan ferromagnetik, ferrimagnetik juga memiliki magnetisasi spontan, terdiri dari domain yang mengalami saturasi sendiri, menunjukkan phenomena saturasi magnetic dan histeresis. Hal menarik dari bahan ferrimagnet adalah keberadaan oksida ganda dari besi (Fe) atau logam lain yang disebut ferrite.
6. Klasifikasi Logam Paramagnetik Logam Paramagnetik adalah logam yang memiliki suseptibilitasnya bernilai
positif (
> 0 ). Adapun klasifikasi logam paramagnetik berdasarkan spin
elektronnya adalah: 1. Ferromagnetik
2. Anti Ferromagnetik
3. Ferrimagnetik
4. Canted Anti Ferromagnetik
5. Helical Spin
Sebuah ferrromagnetik memiliki momen magnetik yang spontan, meski berada didaerah yang tidak terdapat medan magnetik. Temperatur Curie (TC)
adalah temperatur yang membedakan magnetisasi spontan, ini memisahkan paramagnetik pada daerah T > TC dan ferromagnetik pada daerah T < TC.
Suseptibilitas paramagnetik ditentukan oleh hukum Curie
, dimana C adalah
konstanta Curie.
Suseptibilitas untuk bahan feromagnetik, adalah:
Keterangan: c
= Konstanta Curie
Tc = Suhu Curie; “suhu yang memisahkan antara Ferromagnetik dengan non Ferromagnetik”. Suseptibilitas memiliki kesingularan pada T=C , Pada temperatur ini (dan dibawahnya) terdapat magnetisasi spontan, karena jika
infinit kita akan
dapatkan finit M untuk Ba sama dengan nol. Dari persamaan di atas, kita dapatkan hukum Curie-Weiss.
Keterangan Grafik: Sebuah bahan yang paramagnetik bisa berlaku sebagai ferromagnetik bila suhunya diturunkan sampai dengan suhu tertentu “Suhu Curie”. Suatu bahan yang paramagnetik bisa berlaku sebagai anti ferromagnetik bila suhunya dinaikkan sampai dengan suhu tertentu “Suhu Weiss”.
KESIMPULAN CHARLES KITTEL
•
Suseptibilitas diamagnetik dari N jumlah atom dari nomor atom Z adalah
, di mana
adalah rata-rata jari-jari atom persegi.
(Lavengin)
•
•
Atom-atom dengan momen
magnetik permanen
paramagnetik
, untuk
Untuk
sebuah
spin
. (Curie-Lavengin)
magnetisasi
dimana
•
memiliki Suseptibilitas
yang
tepat
adalah
. (Brillouin)
Keadaan dasar elektron pada kulit yang sama memiliki nilai maksimum yang diperbolehkan oleh prinsip Pauli dan Nilai
adalah
maksimum konsisten dengan .
jika kulit lebih dari setengah penuh dan
jika
shell kurang dari setengah penuh. •
Sebuah proses pendinginan beroperasi dengan demagnetisasi dari garam paramagnetik pada entropi konstan. Suhu akhir yang dicapai adalah urutan
dari
, dimana
adalah medan lokal yang efektif dan B adalah
medan magnet awal terapan. •
Suseptibilitas paramagnetik dari sebuah gas Fermi elektron konduksi adalah
, bergantung suhu untuk
. (Pauli)
Jawaban Pertanyaan Diskusi 1. a.
Mengapa
suhu
dapat
mengubah
sifat
magnetic
bahan
antiferromagnetic dan ferromagnetic ? b. Kenapa ketika sepotong magnet dengan arah U dan S setelah dipotong akan membentuk kutub U dan S yang baru pada ptongan masing masing ? c. Melengkapi gambar spin Diamegnetik ! (Irfana Diah Faryuni, M.Si)
1. a. Diatas temperatur Curie, Tc” bahan ferromagnetik berubah menjadi paramagnetik
dan
suseptibilitasnya
mengikuti
hukum
Curie-Weiss
. Tc adalah temperatur Curie dimana bahan bersifat ferromagnetik atau proses magnetisasi spontan terjadi. Teori antiferromagnetik pertama kali dikembangkan oleh Néel. Bahan ini mengikuti hukum Curie-Weiss dengan nilai
yang negatif. Semakin rendah
temperatur maka suseptibilitas akan meningkat, dan pada temperatur tertentu yaitu temperatur kritis
(Temperatur Néel, biasanya jauh dibawah temperatur kamar)
suseptibilitasnya maksimum dan berkurang lagi dibawah bersifat paramagnetik dan dibawah
. Diatas
bahan
bahan bersifat antiferromagnetik.
b. Karena sepotong magnet terdiri dari magnet-magnet elementer yang memiliki arah yang tidak teratur atau acak-acak sehingga ketika batang magnet dipotong magnet elementer tersebut akan membentuk U dan S pada satu arah yang sama.
c.
Momen magnetik elektron yang terorientasi sedemikian rupa sehingga saling menghilangkan dikategorikan sebagai bahan diamagnetik (memiliki struktur elektronik dengan kulit terisi penuh, misalnya dalam gas H2, N2 dan NaCl), sedangkan momen magnetik yang tidak keseluruhannya saling menghilangkan dikategorikan sebagai para-, ferro-, antiferro- atau ferrimagnetik. Dalam ferromagnetik
momen
searah,
sedangkan
dalam
antiferromagnetik
atau
ferrimagnetik, atom-atom dengan momen dalam satu arah diselingi secara sistematik oleh atom-atom yang memiliki momen dalam arah yang berlawanan. Perbedaaan antiferromagnetik dan ferrimagnetik terletak pada magnitudo momen yang berlawanan arah. Dalam antiferromagnetik magnitudo momen yang berlawanan sama sehingga total magnetisasi saling menghilangkan, sedangkan dalam ferrimagnet magnitude momen yang berlawanan tidak sama sehingga magnetisasi total tidak nol. Dalam beberapa bahan elektron-elektron mampu menghasilkan medan makroskopik jika medan luar diaplikasikan, khususnya dalam material ferromagnetik dan ferrimagnetik medan makroskopik ada sekalipun tidak dalam medan aplikasi.
2. Pengaruh sifat kemagnetan bahan terhadap spin ? (Eisar Gabella)
Dalam bahan yang memiliki sifat kemagnetan, spin tersusun dengan ketidak teraturan dan tidak memiliki pasangan sehingga spin yang terdapat dalam suatu bahan cenderung untuk bergabung untuk menghasilkan medan magnetik. Ketika diberikan gaya luar, maka spin tersebut cenderung dipengaruhi oleh gaya luar sehingga cenderung memiliki arah. Gambar spin anti feromagnetik dan feromagnetik
Jelaskan grafik supsebilitas x terhadap T ! (Kornelius)
Temperatur Curie (TC) adalah temperatur yang membedakan magnetisasi spontan, ini memisahkan paramagnetik pada daerah T > TC dan ferromagnetik pada daerah T < TC. Suseptibilitas paramagnetik ditentukan oleh hukum Curie
, dimana C adalah konstanta Curie.
Suseptibilitas untuk bahan feromagnetik, adalah:
Keterangan: c
= Konstanta Curie
Tc = Suhu Curie; “suhu yang memisahkan antara Ferromagnetik dengan non Ferromagnetik”. Suseptibilitas memiliki kesingularan pada T=C , Pada temperatur ini (dan dibawahnya) terdapat magnetisasi spontan, karena jika
infinit kita akan
dapatkan finit M untuk Ba sama dengan nol. Dari persamaan di atas, kita dapatkan hukum Curie-Weiss.
KETERANGAN GRAFIK:
Sebuah
bahan
yang
paramagnetik
bisa
berlaku
sebagai
ferromagnetik bila suhunya diturunkan sampai dengan suhu tertentu “Suhu Curie”.
Suatu bahan yang paramagnetik bisa berlaku sebagai anti
ferromagnetik bila suhunya dinaikkan sampai dengan suhu tertentu “Suhu Weiss”.
DAFTAR PUSTAKA
R. K. Puri dan V. K. Babbar, Solid State Physics, S. Chand & Company Ltd., Ram Nagar, New Delhi, 1997. Halliday, David dan Robert Resnick. 1989.F isika Edisi Ke 3 Jilid 1. Jakarta:Erlangga Tipler, Paul A. 1998. Fisika Untuk Sains dan teknik Edisi Ketiga Jilid. Jakarta: Erlangga
