logam paramagnetik

BAB X

MATERI

10.1. Diamagnetisme10.1.1.momen dipol magnet10.1.2.suseptibilitas magnet10.1.2.suseptibilitas magnet

(persamaan Langevin)10.2.Paramagnetisme.

10.2.1.ferromagnetik (suhu Curie)10.2.2.ferrimahnetik ( suhu Curie)10.2.3.antiferomagnetik (suhu Neel)

INDIKATOR

Menghitung momen dipole magnetuntuk logam diamagnetik.

Menghitung suseptibilitas magnet Menghitung suseptibilitas magnetuntuk logam diamagnetik.

Mengklasifikasi logam paramagnetik. Menghitung suhu Curie Menghitung suhu Neel.

1. Spin elektron

2. Orbit elektron

3. Perubahan momen magnet orbit yang diinduksi oleh medan magnet luar

Momen dipol magnet (µ) per

Momen dipol magnet (momen magnet) untuk sebuah atom bebas berasal dari 3 sumber utama:

Magnetisasi (M)

Maka

Untuk Superkonduktor

Momen dipol magnet (µ) per satuan volume (V)

VM

4B

M

Suseptibilitas medan magnet (daya tembus medan magnet)

per satuan volume didefinisikan :

cgsVBB

MX

VBB

mks00

VBB

MX

Contoh: untuk Superkonduktor

4

14 B

BX

TTc

0

X

4

1

Pengelompokkan zat magnetik:

X < 0 : Diamagnetik

X > 0 : Paramagnetik

Hubungan suseptibilitas dengan suhu

T

Paramagnetik

Diamagnetik 0

Perlakuan diamagnetik adalah dengan

menggunakan Teorema Larmor

B

Presisi _

e

Dalam sebuah medan magnet, gerak elektron di sekitar inti

mc

eB

2 mkscgs

m

eB

2

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

sebesar :

Bila arus listrik akibat gerak presisi dari Z buah elektron adalah:

muatan frekuensi Ze2

I

Muatan elektron

m

eBZe

22

1 - I

Momen dipol magnet (µ) adalah: AxIDengan A adalah luas lingkaran = lingkaranjari-jari

2 x 22

1

em

eBZe

)(4

22

em

BZe

2

Muatan elektron

Z

r

μρρ

222

222

zr

yx

YInti atom

r

ρx

y

X

222 zyx

Untuk distribusi elektron yang simetris bola, 222 zyx sehingga:

22

22

2

3

x

xr

2

32

2

r

22

22

22

3

r

r

atau

22

3

2r

Dari persamaan di atas, maka:

(mks) 6

3

2

4

4

22

22

22

rm

BZe

rm

BZe

m

BZe

N = jumlah atom per satuan volume

M = jumlah momen dipol per volume

N

B

M

Jika :

Maka suseptibilitas per satuan volumenya adalah:

22

6B

N

B

N

rm

BZe

Persamaan Langevin untuk diamagnetisme

6 2

2

rm

ZNe

Logam Paramagnetik

1. Ferromagnetik

2. Anti Ferromagnetik

0P

3. Ferrimagnetik

4. Canted Anti Ferromagnetik

5. Helical Spin

Suseptibilitas untuk Ferromagnetik ditentukan oleh Hukum Curie – Weiss.

ca TT

c

B

M

Keterangan:c = Konstanta CurieTc = Suhu Curie; “suhu yang memisahkan antara Tc = Suhu Curie; “suhu yang memisahkan antara

Ferromagnetik dengan non Ferromagnetik

TC

Paramagnetik

Ferromagnetik

Complex behavior

Paramagnetik Ferromagnetik

0 T 0 CT T

T

C

ca TT

c

B

M

Hukum Curie-WeissT > TC

Hukum Curie

Sebuah bahan yang paramagnetik bisa berlaku sebagai ferromagnetik bila suhunya diturunkan sampai dengan suhu tertentu

Suatu bahan yang

“Suhu Curie”.

Suatu bahan yang paramagnetik bisa berlaku sebagai anti ferromagnetik bila suhunya dinaikkan sampai dengan suhu tertentu

“Suhu Weiss”.

Momen Dipol Magnet untuk logam diamagnetik )(

42

2

em

BZe

Suseptibilitas Magnet untuk logam diamagnetik

Persamaan Langevin untuk diamagnetismelogam diamagnetik

6 2

2

rm

ZNe

untuk diamagnetisme

Klasifikasi Logam Paramagnetik:

1. Ferromagnetik 2. Anti Ferromagnetik3. Ferrimagnetik4. Canted Anti Ferromagnetik5. Helical Spin

Berdasarkan spin elektronnya

LATIHAN SOAL

10.1. Diamagnetisme10.1.1.momen dipol magnet10.1.2.suseptibilitas magnet10.1.2.suseptibilitas magnet

(persamaan Langevin)10.2.Paramagnetisme.

10.2.1.ferromagnetik (suhu Curie)10.2.2.ferrimahnetik ( suhu Curie)10.2.3.antiferomagnetik (suhu Neel)

Menghitung momen dipole magnetuntuk logam diamagnetik.

Menghitung suseptibilitas magnet Menghitung suseptibilitas magnetuntuk logam diamagnetik.

Mengklasifikasi logam paramagnetik. Menghitung suhu Curie Menghitung suhu Neel.