MATERIAL MAGNETIK( Makalah Ini Diajukan Untuk Memenuhi Tugas
Pengganti Ujian Tengah Semester Pada Matakuliah Pengantar Fisika
Material )
Oleh : Sandra Permana 208 700 651
JURUSAN FISIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM
NEGERI BANDUNG 2010
BAB I PENDAHULUAN 1. Latar Belakang Banyak peralatan elektronik
seperti inductor, transformator, mesin-mesin listrik, antena
ferrit, audio visual recording dan lain-lain memanfaatkan
sifat-sifat material magetik. Juga banyak contoh dimana magnet
permanen dimanfaatkan seperti pada mesin listrik dengan kutup
permanen atau pengeras suara (loud speaker). Material magnetik
telah berkembang sejak lama. Penemuan Alcino pada awal abad ke-20
telah membawa pada era baru dimana kekuatan magnetik permanen
meningkat drastic lebih dari 10 kali dari material sebelumnya.
Penemuan campuran Cobalt-Elelmen pada tahun 60-an telah
meningkatkan lagi kemampuan magnet permanen dengan faktor 10 kali
dari sebelumnya pada tahun 70-an. Peningkatan kekuatan magnetik
material baru mampu menurunkan ukuran motor listrik dan
mempengaruhi desain listrik yang memanfaatkan sifat-sifat material
magnetik. Teknologi magnet untuk menghasilkan material magnetik
dengan kualitas tinggi sangat ditentukan oleh teknologi proses
material. Kemajuan teknik memproses material dalam skala molekuler/
atomic dan pengaturan material dalam level mikro sangat menentukan
perkembangan material magnetik. Dalam makalah ini akan dipaparkan
secara ringkas mengenai material magnetik. Ruang lingkup yang
dibahas dimulai dari klaisfikasi material magnetic. Sifat magnet
dan listiknya, serta aplikasi di industrinya. 2. Tujuan 1.
Mengetahui sifat mekanik dari material magnetik. 2. Mengetahui
sifat listrik dan magnet dari material magnetik. 3. Mengetahui
struktur atom dari material magnetik. 4. Mengetahui aplikasi
material magnetik di industri. 3. Metode Pembahasan Metode yang
dipakai dalam pembahasan ini adalah metode deskriptif analisis,
yaitu mengkaji beberapa referensi yang berkaitan dengan judul
makalah ini, baik dari sumber yang berasal dari buku bacaan maupun
materi hasil unduhan dari media internet. Data yang diperoleh
diklasifikasikan kemudian di analisis dengan cermat sehingga
berbentuk suatu makalah.
BAB II PEMBAHASAN
Klasifikasi Material Magnetik Secara umum material magnetik
dapat diklasifikasikan sebagai ferromagnetik, diamagnetik,
paramagnetik, dan antiferromagnetik Klasifikasi tersebut didasarkan
atas kandungan dipol-dipol magnetik dan interaksi material terhadap
medan magnet luar. Material magnetik mempunyai r 0. Sedangkan
ferromagnetik r >>1 dan m >> 0. Penggolongan sifat
magnet dari unsur unsur ditunjukkan dalam tabel periodek di bawah
ini :
Tabel periodik unsure, menunjukkan sifar magnet unsur-unsur pada
temperatur kamar. Pada tabel periodik unsur di atas, terlihat bahwa
sebagian besar unsur besifat paramagnetic, sedangkan material yang
bersifat feromagnetik dan antiferomagnetik hanya ditemukan sedikit
didalam unsur murni. Untuk material yang memiliki sifat
ferimagnetik hanya ditemukan dalam
senyawa, seperti campuran oksida yang disebut ferrite yang
berasal dari ferimagnetik. Feromagnetik Feromagnetik memiliki momen
magnetik permanen tanpa adanya medan magnet yang diberikan dari
luar. Feromagnetik terletak pada logam transisi, diantaranya adalah
Fe, Co, Ni serta pada logam tanah jarang (rare earth) seperti Nd,
dan Gd. Suseptibilitas magnetnya dapat mencapai 106. Magnetisasi
maksimum atau magnetisasi jenuh (saturation magnetization) Ms dari
bahan feromagnetik mempresentasikan besarnya magnetisasi yang
dihasilkan oleh dwikutub magnetik yang secara keseluruhan sejajar
dengan medan dari luar serta akan berhubungan dengan besarnya
kerapatan fluks (Bs). Magnetisasi jenuh Ms adalah perkalian antara
momen magnetik netto tiap atom dengan jumlah atom yang ada.
Gambar Susunan momen dipol magnet untuk material feromagnetik
dengan/ tanpa adanya medan magnet dari luar serta kurva B vs H
Paramagnetik Material paramagnetik mempunyai nilai suseptibilitas
magnet yang kecil namun masih bernilai positif. Dengan adanya medan
magnet yang diberikan pada material paramagnetik, maka dwikutub
atom yang bebas berotasi akan mensejajarkan arah sesuai dengan arah
medan magnet. Kemudian permeabilitas relatif (yang lebih besar dari
satu) dan suseptibilitas magnetik akan sedikit naik. Oleh karena
itu, magnetisasi bahan akan muncul jika ada medan dari luar serta
dipol magnetik bertindak secara individual tanpa saling
berinteraksi dengan dipol yang berdekatan. Dipol yang sejajar
dengan medan magnet dari luar, akan memunculkan permeabilitas
relatif (r) yang lebih besar dari satu. Contohnya adalah magnesium
dengan suseptibilitas 1,2 x 10-5.
Gambar Susunan momen dipol magnet akibat medan magnet dari luar
dan kurva 1/ vs T Diamagnetik Material diamagnetik mempunyai
susceptibility magnetik yang kecil dan bernilai negatif.
Diamagnetik merupakan sifat magnet yang paling lemah, yaitu tidak
permanen dan hanya muncul selama berada dalam medan magnet luar.
Besarnya momen magnetik yang diinduksikan sangat kecil, dan dengan
arah yang berlawanan dengan arah medan luar. Permeabilitas relatif
(r) lebih kecil dari satu dan suseptibilitas magnetiknya negatif,
sehingga besaran B dalam bahan diamagnetik lebih kecil daripada
dalam vakum. Jika disimpan diantara kutub-kutub dari electromagnet
yang kuat, material diamagnetik akan ditarik ke daerah yang
bermedan lemah. Superkonduktor merupakan material diamagnetic
karena mempunyai sifat menolak medan magnet luar secara sempurna
dan dengan demikian mempunyai suseptibilitas -1.
Gambar Susunan momen dipol magnet dan kurva 1/ vs T
Antiferomagnetik Gabungan momen magnetik antara atom-atom atau
ion-ion yang berdekatan dalam suatu golongan bahan tertentu akan
menghasilkan pensejajaran anti paralel. Gejala ini disebut
anti-feromagnetik. Sifat tersebut antara lain terdapat pada MnO,
bahan keramik yang bersifat
ionik yang memiliki ion-ion Mn2+ dan O2-. Tidak ada momen
magnetik netto yang dihasilkan oleh ion O2-, hal ini disebabkan
karena adanya aksi saling menghilangkan total pada kedua momen spin
dan orbital. Tetapi ion Mn2+ memiliki momen magnetik netto yang
terutama berasal dari gerak spin. Ion-ion Mn2+ ini tersusun dalam
struktur kristal sedemikian rupa sehingga momen dari ion yang
berdekatan adalah antiparalel. Karena momen-momen magnetik yang
berlawanan tersebut saling menghilangkan, bahan MnO secara
keseluruhan tidak memiliki momen magnetik.
Gambar Susunan momen dipol magnet serta kurva 1/ vs T
Gambar Klasifikasi material magnetik berdasarkan susunan momen
dipol atau spin.
Material Soft Magnet dan Hard Magnet Bentuk dan ukuran kurva
hysteresis untuk bahan-bahan feromagnetik dan ferimagnetik memiliki
arti yang sangat penting dalam aplikasinya. Daerah yang berada di
dalam kurva menunjukkan energi magnet yang hilang per satuan volume
bahan per siklus. Kehilangan energi ini diwujudkan dalam bentuk
panas yang dapat menaikkan temperatur material. Berdasarkan sifat
hysteresis-nya, kedua bahan feromagnetik dan ferimagnetik
diklasifikasikan menjadi bahan magnetik lunak (soft magnet) dan
bahan magnetik keras (hard magnet). Bahan magnetik lunak digunakan
pada alat yang bekerja dalam medan magnetik bolakbalik dimana
kehilangan energinya harus rendah, misalkan untuk inti (core)
transformator. Jadi, daerah yang berada di dalam kurva hysteresis
harus relatif kecil/ sempit. Akibatnya, bahan magnetik lunak harus
memiliki permeabilitas awal yang tinggi dan koersivitas yang
rendah. Material yang bersifat soft magnet, dapat mencapai
magnetisasi jenuh dengan pemberian medan magnet dari luar yang
relatif rendah, sehingga akan mudah untuk dimagnetisasi ataupun
didemagnetisasi. Pada material hard magnetic memiliki energi yang
relatif lebih besar dibandingkan dengan material soft magnetic.
Sehingga akan lebih sulit untuk memagnetisasi ataupun
mendemagnetisasi material hard magnet, karena itu dibutuhkan kuat
medan magnet yang besar. Hal ini terlihat pada kurva hysteresis
hard magnet yang lebih besar, dengan nilai magnetik saturasi serta
koersivitas yang tinggi.
Gambar 7. Kurva hysteresis untuk soft magnet dan hard magnet
BAB III PENUTUP
DAFTAR PUSTAKA http://id.wikipedia.org/wiki/material_magnetik.
http://www.aacg.bham.ac.uk. Callister Jr., W. D. Material Science
and Engineering. An Introduction, John Wiley & Sons, Inc.,
Singapore, 1985. Cullity, B. D., Introduction to Magnetic
Materials. Addison-Wesley Publishing Company. 1972. Suwarno.
Material Elektronik. Megatama. Bandung, 2006.
DAFTAR ISI
KATA PENGANTARi DAFTAR ISI.................ii BAB I PENDAHULUAN
1. Latar
Belakang...........................................................1
2. Tujuan .....1 3. Metode Pembahasan...1 BAB II PEMBAHASAN 2.1
Sejarah Masuknya Islam ke Amerika..2 2.2 Perkembangan Agama Islam
di Amerika...4 2.3 Golongan golongan muslim di Amerika...5 2.4
Masalah Keislaman di Amerika.....12 BAB III PENUTUP Kesimpulan.15
Daftar Pustaka15
