Struktur Kristal

Struktur KristalNyai Mona (140310110007)Satria Auffa Dhiya Ulhaque(140310110012)Kristal merupakan suatu zat padat yang penyusunnya tertata secara periodik dalam selang periodik yang panjang. Pengertian Kristal

Sebuah kristal yang baik memiliki tingkat keteraturan yang tinggi, baik pada arah x maupun y dari - hingga +. Sebagai akibat dari keteraturan yang tinggi ini, maka dapat kita katakan bahwa atom-atom A,B,C, dst. Adalah ekuivalen atau sama persis.

Struktur dari sebuah kristal dapat dijelaskan dalam bentuk kisi, dimana setiap kisi akan ditempati oleh sekumpulan atom.

Contohnya pada gambar sebelumnya, apabila kita anggap bahwa setiap titik atom sebagai titik-titik geometri, maka akan kita dapatkan sebuah kisi kristal.

Sebuah kisi kristal memiliki sifat geometri yang sama seperti kristal itu sendiri.

Kisi KristalTerdapat dua jenis kisi: yaitu Kisi Bravais dan non-Bravais. Dalam kisi Bravais, titik-titik kisi-nya ekuivalen, sehingga titik-titik kisi tersebut dalam kristal akan diisi oleh atom yang sejenis. Sedangkan dalam kisi non-Bravais, beberapa titik kisi-nya tidak ekuivalen.

Kisi Kristal

Kisi Kristal + basis = Struktur Kristal

Struktur Kristal

Merupakan bagian terkecil dari struktur atomik kristal yang berulang. Sel unit ini menunjukkan keseluruhan struktur kristal dangan posisi atom didalamnya.Suatu sel unit terbagi menjadi 2 macam:Sel unit primitifSel unit non primitif

Sel Unit

Sel UnitMacam-macam sel unita. Kristal 2 dimensiAda 5 jenis kisi Bravais dalam kristal 2 dimensi :

Bentuk dan Geometri Kristal

b. Kristal 3 dimensi

Pada kristal 3 dimensi ini terdapat sedikitnya 14 jenis kisi bravais seperti yang dijelaskan pada gambar berikut ini :

Struktur Kristal FCC (Face Centered Cubic)

Struktur Umum dari Kristal MetalikAtom-atom terikat satu sama lain pada diagonal sisi kubus

Memiliki bilangan koordinasi sebanyak 12 atom

Hubungan antara panjang sisi kubus a dan radius atomik r :

Atomic Packing Factor (APF) dari kristal FCC ini adalah sebesar 0.74

Struktur Kristal FCC (Face Centered Cubic)

Struktur Kristal BCC (Body Centered Cubic)

Struktur Umum dari Kristal MetalikAtom-atomnya terletak pada ke delapan ujung dari kubus dan sebuah atom lain berada pada tengah-tengah kubik tersebut

Memiliki bilangan koordinasi sebanyak 8 atom

Hubungan antara panjang sisi kubus a dan radius atomik r :

Atomic Packing Factor (APF) dari kristal FCC ini adalah sebesar 0.68

Struktur Kristal BCC (Body Centered Cubic)

Koordinat Titik

Sistem Indeks untuk Bidang Kristal

Koordinat Titik

Jika diperlukan ubah posisi vektor agar melewati titik pusat koordinat. Tentukan proyeksi masing-masih vektor dalam ungkapan a, b, dan c. Reduksi bilangan menjadi bilangan bulat terkecil. Enclose dengan kurung kotak tanpa koma [uvw]

Contoh :

b. Arah KristalografikArah Kristalografik dapat kita misalkan sebagai sebuah garis atau vektor yang berada diantara 2 buah titik didalam sebuah unit sel.

Sistem Indeks untuk Bidang Kristal

Arah KristalografikContoh Penentuan Vektor arah kristalografikJika diperlukan ubah posisi vektor agar melewati titik pusat koordinat.

Tentukan proyeksi masing-masih vektor dalam ungkapan a, b, dan c.

Reduksi bilangan menjadi bilangan bulat terkecil.

Enclose dengan kurung kotak tanpa koma [uvw]c. Bidang Kristalografik (Indeks Miller)

Orientasi bidang dari suatu struktur kristal direpresentasikan menggunakan cara yang hampir sama. Bidang Kristalografik ditunjukkan oleh sebuah indeks yang dinamakan Indeks Miller. Setiap bidang yang sejajar biasanya memiliki indeks Miller yang sama.

Sistem Indeks untuk Bidang Kristal

Bidang KristalografikContoh Arah bidang KristalografikTentukan perpotongan bidang di setiap sumbu, dalam bentuk a, b, dan c.

Ambil keterbalikan dari perpotongan tersebut (Kisi Resiprok-nya).

Reduksi bilangan menjadi bilangan bulat terkecil.

Enclose dengan tanda kurung tanpa koma (uvw)Contoh Penentuan Indeks Miller

Difraksi oleh Sinar X

Gambar diatas merupakan diagram skematik dari proses difraksi sinar x dari bahan kristalin, diagram skematik inipun mengilustrasikan bagaimana pola difraksi tersebut diproduksi dari hasil difraksi sinar x.Contoh Pola Difraksi Sinar X pada pelat fotografikDifraksi oleh Sinar X

Mengapa Menggunakan Sinar X?

Peristiwa difraksi hanya terjadi ketika panjang gelombang sumber cahaya memiliki orde yang sama dengan lebar kisi difraksi (dalam hal ini merupakan jarak antara atom-atom penyusun kristal)

Hukum ini menyatakan bahwa suatu panjang gelombang elektromagnet yang mengenai kisi kristal padatan baik koheren maupun inkoheren, akan mengalami difraksi kisi dengan sudut sebesar 2.

Hukum Bragg ditulis dalam persamaan sebagai berikut:

Dengan:n = Orde Difraksi= Panjang Gelombangd = Jarak antar lapisan

Hukum Bragg

Ilustrasi Terjadinya Difraksi Sinar X

Hukum Bragg

Terima Kasih