Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Prof. Drs.H.Darsono, M.Sc FMIPA – UNIVERSITAS AHMAD DAHLAN )

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "Prof. Drs.H.Darsono, M.Sc FMIPA – UNIVERSITAS AHMAD DAHLAN )"— Transcript presentasi:

1 Prof. Drs.H.Darsono, M.Sc FMIPA – UNIVERSITAS AHMAD DAHLAN )

2  Kehadiran=10  Kuis=5  PR=20  UTS=30  UAS=35 PUSTAKA 1. M.A.Omar, Elementary Solid State Physics: Principle and Application, Addison Wesley Publishing Company Reading, Massachusetts, Amsterdam 2. C. Kittel, Introduction to Solid State Physics, John Willey & Sons., Inc., New York 3. Materi Pokok Fisika Zat padat, Penerbit Karunika Jakarta, Universitas Terbuka.

3 MATERI ZAT GASZAT CAIRZAT PADAT

4 Zat Padat dibagi menjadi dua jenis:  Bentuk kristal (Crystalline)  Bentuk amorfus (Amorphous=Non- Crystalline)

5 Kristal adalah materi padat yang mempunyai susunan atom, molekul, atau ion secara teratur pada seluruh ruang tiga dimensi. Jadi kristal dikarakterisasi oleh keteraturan atom atau molekul.

6  Kristal Non Metal (Non-Metallic crystals): Es, Karbon, Diamond, Nacl, KCl, Gula dll.…  Kristal Metal (Metallic Crystals): Tembaga, Perak, Aluminium, Tungsten, Magnesium dll.…

7

8 Keteraturan atom didapat dalam seluruh tubuh zat padat

9 Polikristal : Kumpulan kristalit yang membentuk benda padat. Kristalit : Kristal tunggal ukuran kecil Kristal tunggal

10  “Nuclei” form during solidification, each of which grows into crystals

11  Amorfus adalah zat padat yang atom, molekul, atau ion penyusunnya tidak teratur sehingga tidak terbentuk pola tetap atau struktur kisi (lattice structure).  Materi Amorfus mempunyai keteraturan hanya beberapa atom atau molekul.

12  Contoh Amorfus:  Silikon amorfus, plastik, dan flexiglas.  Silikon amorfus dapat digunakan untuk sel surya dan transistor lapisan tipis.

13 Contoh: Amorfus (Non-crystalline)

14 o Kristal mempunyai titik leleh tinggi o Kristal mempunyai keteraturan posisi atom yang panjang. o Kristal merupakan anisotropic (Sifat kristal berubah tergantung arah orientasi kristal) o Beberapa kristal memberikan piezoelectric effect & Ferroelectric effect dll.

15  Susunan periodik titik-titik di dalam kristal α a b CB ED O A y x  Bentuk geometri matematis suatu kristal dengan mengganti posisi atom dengan titik kisi kristal 2 dimensi

16 kisi kristal 3 dimensi

17 Vektor kisi translasi ; R = l a + m b a dan b adalah vektor basis kisi, sedangkan l dan m adalah bilangan bulat yang besarnya tergantung kisi. Vektor R di titik A dan C simetri translasi karena ekuivalen. Pemilihan vektor basis tidak khusus bisa saja vektor translasi menjadi vektor basis

18  Untuk 3 dimensi R = la + mb +nc Disini a, b and c vektor basis arah sb.X, sb.Y, dan sb.Z. l,m,n adalah bilangan bulat. Sb.X Sb.Z Sb.Y

19  Basis : sekumpulan atom atau molekul indentik dalam komposisi atau sekumpulan atom yang menggambarkan struktur kristal.

20  Struktur kristal dapat diperoleh dengan menempelkan atom atau sekolompok atom (basis) ke titik kisi. Crystal lattice + basis = Crystal structure

21  Komponen terkecil dari kristal yang apabila dirangkai secara translasi membentuk kristal secara keseluruhan.  Pemilihan sel satuan tidak khas.  Mempunyai luasan (2D) atau volume (3D) terkecil

22 S’S’ S’S’ a SS b Luasan S=S’ = axb =ax(a+b)=axa+axb

23 Na Cl

24

25

26

27 Sel satuan ditentukan secara khas oleh 6 konstanta kisi: a, b, c, α, β and γ. Enam parameters ini disebut lattice parameters.

28  Sel satuan yang hanya mempunyai satu titik kisi. Kebanyakan sel satuan dari kisi kristal terdiri dari 2 atau lebih titik kisi, jadi tidak harus setiap sel satuan primitif.  Sel satuan yang hanya mempunyai lebih satu titik kisi.

29

30  Kita tahu bahwa kisi ruang tiga dimensi dibentuk dari pengulangan tiga vektor translasi non-coplanar a, b, c. Berdasarkan parameter kisi kita mempunyai 7 sistem kristal populer.  Bravais memperlihatkan bahwa titik identik pada 7 sistem kristal dapat di atur secara spasi membentuk 14 jenis pola regular yang dikenal dengan Kisi Bravais

31 Crystal systemUnit vectorAngles Cubica= b=cα =β =γ=90 Tetragonala = b≠ cα =β =γ=90 Orthorhombica ≠ b ≠ cα =β =γ=90 Monoclinica ≠ b ≠ cα =β =90 ≠γ Triclinica ≠ b ≠ cα ≠ β ≠γ ≠90 Trigonala= b=cα =β =γ≠90 Hexagonala= b ≠ cα =β=90 γ=120

32 S.NoCrystal TypeBravais lattices Symbol 1CubicSimpleP 2Body centred I 3Face centred F 4TetragonalSimpleP 5Body centred I 6OrthorhombicSimpleP 7Base centred C

33 8Body centred I 9Face centred F 10MonoclinicSimpleP 11Base centred C 12TriclinicSimpleP 13TrigonalSimpleP 14HexgonalSimpleP

34

35 35 a1a1 a3a3 a2a2 a 1 = a 2 =a 3 a 1  a 2  a 3 1. Simple Cubic (SC) Add one atom at the center of the cubic 2. Body-Centered Cubic (BCC) Add one atom at the center of each face 3. Face-Centered Cubic (FCC) Conventional Cell= Primitive Cell Conventional Cell  Primitive Cell

36  Coordination Number (CN) : Jumlah tetangga terdekat dari kisi Bravais  Karena kisi Bravasis periodik maka semua titik- titik mempunyai jumlah bilangan koordinasi yang sama.

37  APF didefinisikan sebagai volume atom yang mengisi sel satuan dibagi oleh volume sel satuan.

38 a b c Kemasan optimum

39

40  Volume sel satuan=a.(bxc)=a 3  Volume sel primitif= a.(bxc)=a 3  Bilangan koordinasi=6  Jumlah atom tiap sel satuan=(1/8)x8=1  Jarak tetangga terdekat=a  Jejari bola atom=(1/2)a  APF=(2/6)π  Rapat atom=1/ a 3 

41

42  BCC mempunyai dua titik kisi sehingga BCC merupakan sel a non- primitive.  BCC mempunyai 8 bilangan koordinasi. Tiap atom pada arah diagonal bidang saling bersentuhan.  Metal (Fe, Li, Na.. etc), termasuk alkali mempunyai struktur BCC

43 2 (0,433a)

44 Vektor translasi primitif BCC I)

45 EEE539 Solid State Electronics  Vektor translasi primitif kisi kubus: simple cubic face-centered cubic body-centered cubic

46  Ada atom pojok dan atom pusat muka.  Bilangan koordinasi sejumlah 12  Face centered cubic mempunyai 4 atom jadi merupakan sel non primitive.  Kristal metals (Cu, Ni, Pb..etc) berstruktur FCC.

47

48 Face Centered Cubic (FCC)

49 FCC ( 0,3535a )

50

51  Sel primitif FCC merupakan jenis Kisi Bravais apa?

52 A crystal system in which three equal coplanar axes intersect at an angle of 60, and a perpendicular to the others, is of a different length.

53 53

54 Triclinic minerals are the least symmetrical. Their three axes are all different lengths and none of them are perpendicular to each other. These minerals are the most difficult to recognize. Monoclinic (Simple)  =  = 90 o, ß  90 o a  b  c Triclinic (Simple)  ß  90 o a  b  c Monoclinic (Base Centered)  =  = 90 o, ß  90 o a  b  c,

55 Orthorhombic (Simple)  = ß =  = 90 o a  b  c Orthorhombic (Base- centred)  = ß =  = 90 o a  b  c Orthorhombic (BC)  = ß =  = 90 o a  b  c Orthorhombic (FC)  = ß =  = 90 o a  b  c

56 Tetragonal (P)  = ß =  = 90 o a = b  c Tetragonal (BC)  = ß =  = 90 o a = b  c

57 Rhombohedral (R) or Trigonal (S) a = b = c,  = ß =  90 o

58 58 C, Si, Ge,  -Sn Add 4 atoms to a FCC Tetrahedral bond arrangement Each atom has 4 nearest neighbors and 12 next nearest neighbors

59 59 Kittel, pg. 23 Notice: hcp vs. fcc in same column Crystal Structures of Elements


Download ppt "Prof. Drs.H.Darsono, M.Sc FMIPA – UNIVERSITAS AHMAD DAHLAN )"

Presentasi serupa


Iklan oleh Google