10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

20
BAB X

Transcript of 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

Page 1: 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

8/7/2019 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

http://slidepdf.com/reader/full/10sifatkmagnetanbhn-kuliah 1/20

BAB X

Page 2: 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

8/7/2019 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

http://slidepdf.com/reader/full/10sifatkmagnetanbhn-kuliah 2/20

MATERI10.1. Diamagnetisme

10.1.1.momen dipol magnet. . .

(persamaan Langevin)

10.2.Paramagnetisme.10.2.1.ferromagnetik (suhu Curie)

10.2.2.ferrimahnetik ( suhu Curie)

10.2.3.antiferomagnetik (suhu Neel)

Page 3: 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

8/7/2019 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

http://slidepdf.com/reader/full/10sifatkmagnetanbhn-kuliah 3/20

INDIKATOR

Menghitung momen dipole magnet

untuk logam diamagnetik.

untuk logam diamagnetik.

Mengklasifikasi logam paramagnetik. Menghitung suhu Curie

Menghitung suhu Neel.

Page 4: 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

8/7/2019 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

http://slidepdf.com/reader/full/10sifatkmagnetanbhn-kuliah 4/20

Page 5: 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

8/7/2019 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

http://slidepdf.com/reader/full/10sifatkmagnetanbhn-kuliah 5/20

1. Spin elektron2. Orbit elektron

3. Perubahan momen magnet orbit yang diinduksi oleh

medan magnet luar 

 

Momen dipol magnet (momen magnet) untuk sebuah

atom bebas berasal dari 3 sumber utama:

Magnetisasi (M)

Maka

Untuk Superkonduktor 

omen po magne µ persatuan volume (V)

V M 

 

 4

 BM 

Page 6: 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

8/7/2019 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

http://slidepdf.com/reader/full/10sifatkmagnetanbhn-kuliah 6/20

Suseptibilitas medan magnet (daya tembus medan magnet)per satuan volume didefinisikan :

cgs M  X   

mks00 VB B

M  X 

   

Page 7: 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

8/7/2019 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

http://slidepdf.com/reader/full/10sifatkmagnetanbhn-kuliah 7/20

Contoh: untuk Superkonduktor   

 

4

14

 B

 B

 X 

TTc

0

 X 

 4

1

Pengelompokkan zat magnetik:

X < 0 : Diamagnetik

X > 0 : Paramagnetik

Page 8: 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

8/7/2019 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

http://slidepdf.com/reader/full/10sifatkmagnetanbhn-kuliah 8/20

  

Hubungan suseptibilitas dengan suhu

T

Paramagnetik 

Diamagnetik  0  

Page 9: 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

8/7/2019 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

http://slidepdf.com/reader/full/10sifatkmagnetanbhn-kuliah 9/20

Perlakuan diamagnetik adalah dengan

menggunakan Teorema Larmor 

B

Presisi    _ 

e

mc

eB

2  mkscgs

m

eB

a am se ua me an magne , gera e e ron se ar n

adalah sama dengan gerak tanpa medan magnet, kecuali untuk 

superposisi dari sebuah presisi elektron dengan frekuensi sudut 

sebesar :

Page 10: 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

8/7/2019 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

http://slidepdf.com/reader/full/10sifatkmagnetanbhn-kuliah 10/20

Bila arus listrik akibat gerak presisi dari Z buah elektron

adalah: muatan frekuensi Ze

2 I 

 

 

 

 

 

 

 

m

eB Ze

22

1 - I

 

Momen dipol magnet (µ) adalah: x I  

Dengan A adalah luas lingkaran = lingkaran jari- jari  

2x

22

  

 

  

 

em

eB Ze

)(4

22

   

em

 B Ze

 

Page 11: 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

8/7/2019 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

http://slidepdf.com/reader/full/10sifatkmagnetanbhn-kuliah 11/20

Z

μρ

ρ

222

222

 z r 

 y x

  

  

Y

Inti atom

ρx

y

X

222   z  y x

Page 12: 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

8/7/2019 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

http://slidepdf.com/reader/full/10sifatkmagnetanbhn-kuliah 12/20

Untuk distribusi elektron yang simetris bola, 222 z  y x sehingga:

22

22

2

3

 x

 xr 

   2

32

2

  

22

2

3r   atau

3r   

Dari persamaan di atas, maka:

(mks) 

6

 

3

2

4

22

22

22

m

 B Ze

r m

 B Ze

m

 B Ze

  

Page 13: 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

8/7/2019 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

http://slidepdf.com/reader/full/10sifatkmagnetanbhn-kuliah 13/20

N = jumlah atom per satuan volume

M = jumlah momen dipol per volume

 N 

 B

 

  

Jika :

Maka suseptibilitas per satuan volumenya adalah:

22

6B

 N 

r m

 B Ze

Persamaan Langevin

untuk diamagnetisme6

  22

r m

 ZNe  

Page 14: 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

8/7/2019 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

http://slidepdf.com/reader/full/10sifatkmagnetanbhn-kuliah 14/20

Logam Paramagnetik

1. Ferromagnetik

2. Anti Ferromagnetik

0 P   

3. Ferrimagnetik

4. Canted Anti Ferromagnetik

5. Helical Spin

Page 15: 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

8/7/2019 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

http://slidepdf.com/reader/full/10sifatkmagnetanbhn-kuliah 15/20

Suseptibilitas untuk Ferromagnetik ditentukan oleh

Hukum Curie – Weiss.

ca T T 

c

 B

  

Keterangan:

c = Konstanta Curie c = u u ur e; su u yang mem sa an an ara

Ferromagnetik dengan non Ferromagnetik

TC

Paramagnetik

Ferromagnetik

Page 16: 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

8/7/2019 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

http://slidepdf.com/reader/full/10sifatkmagnetanbhn-kuliah 16/20

    

Complex

behavior 

Paramagnetik Ferromagnetik

0 T 0 CT T

C   

ca T T 

c

 B

  

Hukum Curie-Weiss

T > TC

Hukum Curie

Page 17: 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

8/7/2019 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

http://slidepdf.com/reader/full/10sifatkmagnetanbhn-kuliah 17/20

Sebuah bahan yang

paramagnetik bisa berlaku

sebagai ferromagnetik bilasuhunya diturunkan sampai

dengan suhu tertentu

 

“Suhu Curie”.

ua u a an yang

paramagnetik bisa berlaku

sebagai anti ferromagnetik

bila suhunya dinaikkan

sampai dengan suhutertentu

“Suhu Weiss”.

Page 18: 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

8/7/2019 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

http://slidepdf.com/reader/full/10sifatkmagnetanbhn-kuliah 18/20

Momen Dipol Magnet untuk

logam diamagnetik )(4

22

   

em

 B Ze

Suseptibilitas Magnet untuk Persamaan Langevin

6  2

2

r m

 ZNe  

 

Klasifikasi Logam Paramagnetik:

1. Ferromagnetik

2. Anti Ferromagnetik

3. Ferrimagnetik

4. Canted Anti Ferromagnetik

5. Helical Spin

Berdasarkan spin elektronnya

Page 19: 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

8/7/2019 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

http://slidepdf.com/reader/full/10sifatkmagnetanbhn-kuliah 19/20

LATIHAN SOAL

10.1. Diamagnetisme

10.1.1.momen dipol magnet

. . .

(persamaan Langevin)

10.2.Paramagnetisme.10.2.1.ferromagnetik (suhu Curie)

10.2.2.ferrimahnetik ( suhu Curie)

10.2.3.antiferomagnetik (suhu Neel)

Page 20: 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

8/7/2019 10.SifatKmagnetanBhn (Kuliah)

http://slidepdf.com/reader/full/10sifatkmagnetanbhn-kuliah 20/20

Menghitung momen dipole magnet

untuk logam diamagnetik.

untuk logam diamagnetik.

Mengklasifikasi logam paramagnetik. Menghitung suhu Curie

Menghitung suhu Neel.