Friday, November 12, 2010

STRUKTUR KRISTAL


ELEMEN ELEMEN SIMETRIS

Elemen-elemen simetri merupakan dasar yang digunakan untuk menentukan ke tujuh sistem Kristal. Kristal merupakan perulangan pola dasar dari susunan atom dalam jangkauan tak berhingga. Suatu kristal yang ideal terdiri dari satuan susunan yang identik dan berulang dalam ruang tiga dimensi yang tak terbatas. Satuan susunan tersebut disebut basis atau kumpulan molekul. Basis mengisi “wadah” (volume atau ruang) dengan ukuran tertentu, yang dapat ditranslasikan sepanjang jarak yang diskrit sehingga dapat mengisi seluruh ruang. Wadah yang bersangkutan disebut sel satuan (unit cell).
Pada elemen-elemen simetri berlaku operasi-operasi simetri diantaranya adalah:
1.      Operasi translasi
2.      Operasi rotasi
3.      Operasi inverse/refleksi
4.      Operasi roto inversi
Operasi simetri merupakan bila pada titik kisi kristal dilakukan operasi simetri maka akan diperoleh keadaan yang tidak dapat dibedakan dengan keadaan sebelum dioperasikan.

1.      Operasi translasi
Operasi translasi merupakan operasi mentransformasi objek dari suatu daerah ke daerah lain dengan sumbu vector. Translasi sepanjang jarak yang diskrit memberikan sifat simetri translasi pada kristal, artinya apabila sel satuan ditranslasikan dengan vektor translasi T akan diperoleh sel satuan yang identik. Vektor translasi T adalah berbentuk :
T = n1a + n2b + n3c
n1, n2 dan n3 adalah bilangan bulat, sedangkan a, b, dan c adalah vektor satuan dalam arah tiga dimensi (sejajar dengan rusuk-rusuk persegi-empat dari sel satuan).

2.      Operasi rotasi
Rotasi adalah Perputaran pada sumbu tertentu dengan sudut sebesar (2π/n) (simbul n = 1, 2, 3, 4, dan 6). Bila kristal memiliki simetri rotasi, artinya kisi kristal tersebut dapat diputar terhadap sumbu tertentu dengan sudut (2π/n) dan n = 1, 2, 3, 4 ......... Akan tetapi, tidak semua operasi rotasi dapat dilakukan terutama bila dikaitkan dengan sifat simetri translasinya.

3.      Operasi inverse/refleksi
Operasi inverse/refleksi merupakan opersai mencerminkan objek pada sebuah garis sebagai bidang cermin. Suatu sel mempunyai pusat inversi terdapat suaru titik pada sel
4.      Operasi rotoinversi

Bidang Kristal

            Suatu Kristal mengandung beberapa bidang atom, bidang-bidang ini mempengaruhi sifat dan perilaku material, sehingga bermanfaat untuk mengidentifikasi berbagai bidang dalam kristal.
            Bidang kisi yang paling mudah dikenali adalah bidang pembatas sel satuan, tetapi terdapat pula banyak bidang lain. Bidang yang lebih penting bagi pembahasan ini adalah bidang yang digambarkan pada gambar 1-7.1, 1-7.2 dan 1-7.3. Masing-masing diberi tanda (010), (110), dan (Ī11), dimana bilangan dalam tanda kurung (hkl) disebut indeks miller

Gambar 1-7.1. Bidang (010) dalam struktur kubik. (a) kubik sederhana (sc), (b) kubik pemusatan-ruang (bcc), (c) kubik pemusatan-sisi (fcc). (Bidang (020) yang terdapat dalam bcc dan fcc setara dengan bidang (010) jika digambarkan pada perluasan sketsa ini.)

Gambar 1-7.2. Bidang (110) dalam struktur Kubik. (a) kubik sederhana (sc), (b) Kubik pemusatan-ruang (bcc), (c) Kubik pemusatan-sisi (fcc). (Bidang (200) yang terdapat di fcc setara dengan bidang (110))

Gambar 1-7.3. Bidang (Ī11) dalam struktur Kubik. (a) kubik sederhana (sc), (b) Kubik pemusatan-ruang (bcc), (c) Kubik pemusatan-sisi (fcc). Perpotongan negative diberi tanda garis di atas indeks. (Bidang (222) yang terdapat di gambar untuk bcc setara dengan bidang (Ī11)).


Gambar 1-7.4. Indeks miller. Bidang (112) memotong ketiga sumbu pada jarak satuan 1,1 dan ½.
 









Indeks Miller
                
                 Bidang yang berwarna paling gelap pada gambar 1-7.4 dapat digunakan untuk menjelaskan cara mendapatkan bilangan (hkl) tersebut. Bidang memotong sumbu x,y dan z di titik 1a, 1b, dan 0,5c. Indeks millernya adalah kebalikan dari perpotongan ini, yaitu (112). Bidang dengan warna kurang gelap pada gambar 1-7.4 adalah bidang (111), karena memotong sumbu di 1a, 1b, dan 1c. Dari gambar-gambar di atas maka didapatkan:

Gambar
Bidang
Perpotongan
Indeks Miller
1-7.1 (a)
tengah
∞a, 1b, ∞c
(010)
1-7.2 (a)
kiri
1a, 1b, ∞c
(110)
1-7.3 (a)
tengah
1a, 1b, 1c
(Ī11)
                
Perpotongan negatif ditandai dengan garis atas. Tanda kurung (hkl) digunakan untuk menandai bidang (tanpa koma). Semua bidang paralel diidentifikasi dengan indeks yang sama.
                 Indeks miller adalah kebalikan dari ketiga perpotongan antara bidang dengan sumbu, tanpa pecahan dan tanpa kelipatan yang sama. Bidang yang mengandug sumbu atau melalui titik asal dapat menimbulkan masalah karena titik perpotongannya tidak dapat diidentifikasi secara pasti. Namun, karena semua bidang paralel memiliki indeks yang sama, masalah yag timbul dapat diatasi dengan menggeser titik asal.
                 Dapat dilihat pada gambar 1-7.1 (a), ketiga bidang yang bergaris memiliki ciri geometrik yang sama dan mempunyai tanda identik. Dengan titik asal di 0, bidang tengan memiliki indeks (010). Bidang kanan adalah (0½0), tetapi setelah pecahan dihilangkan menjadi (010). Artinya (0½0) x 2 = (010). Bidang kiri tidak dapat ditentukan karena memiliki titik 0 sebagai titik asal. Akan tetapi dengan menggeser titik asal ke 0' , kini bidang kirinya menjadi (0Ī0). Tetapi (0Ī0) x (-1) = (010). Ini diperoleh, karena perkalian menghasilkan bidang yang sejajar. Perkalian dengan bilangan negatif menghasilkan pergeseran bidang ke sisi lain dari titik asal.  

+++++++UNTUK MENDAPATKAN TULISAN LEBIH LENGKAP DAN/ATAU SUMBER ASLI DAPAT KONTAK KE = aungsumbono@gmail.com   +++++++++++++++++++++++++++++++++ 

No comments:

Post a Comment