KEMAGNETAN DALAM MATERI

PendahuluanOersted: “efek magnetik dapat dihasilkan oleh

muatan listrik yang bergerak”

Faraday dan Henry: “Arus listrik dapat dihasilkan dengan mengerakkan magnet”

Medan magnetik yang dihasilkan oleh lilitan kawat berarus memberikan gambaran mengenai sifat magnetik material.

medan magnetik luar respon materi

sifat magnetik: a. diamagnetik b.

paramagnetik c.

ferromagnetik

- spin elektron- gerak orbit elektron

Momen magnetik atom• Teori atom Bohr Elektron bergerak sirkular mengelilingi inti

• Orbit elektron dapat digambarkan sebagai loop arus

•

• Jika elektron bergerak dengan kecepatan tetap v, maka arus:

• Momen magnetik:

• Momen magnetik elektron sebanding dengan momentum sudut orbitalnya.

• Momen magnetik dan momentum sudut orbital elektron saling berlawanan arah.

• Dalam fisika kuantum, momen magnetik ditulis sebagai:

• Setiap materi mengandung elektron, tetapi tidak semua materi merupakan magnet. (mengapa?)

• Spin Sifat intrinsik elektron yang berkontribusi terhadap momen magnetik

• Perputaran elektron pada sumbunya momentum sudut spin

• Momen magnetik spin elektron:

• Nilai momen magnetik spin adalah konstan disebut magneton Bohr

• Setiap atom memiliki beberapa elektron yang saling berpasangan dengan spin elektron berlawanan.

• Elektron yang tidak berpasangan berkontribusi terhadap momen magnetik spin.

• Momen magnetik atom merupakan penjumlahan momen magnetik orbital dan momen magnetik spin.

Momen magnetik beberapa atom dan ion

Vektor magnetisasi dan kuat medan magnetik• Keadaan magnetik materi digambarkan

oleh vektor magnetisasi M• Besar magnetisasi didefinisikan sebagai

momen magnetik per satuan volume.• Medan magnetik total suatu materi

tergantung pada medan eksternal Bo dan magnetisasi materi.

• Medan magnetik total B = medan magnet dari solenoida Bo + medan akibat magnetisasi materi Bm

• Kuat medan magnetik (magnet induksi): pengaruh arus pada lilitan kawat terhadap materi

• Paramagnetik dan feromagnetik tersusun oleh atom-atom yang memiliki momen magnetik permanen.

• Diamagnetik tdk memiliki momen magnetik permanen

• Magnetisasi material paramagnetik dan diamagnetik sebanding dengan kuat medan magnetik

• Magnetisasi material paramagnetik dan diamagnetik yang ditempatkan dalam medan magnetik luar:

• Permeabilitas magnetik

Suseptibilitas magnetik beberapa material

Contoh materi diamagnetik: noble gas (He, Ne, Ar,

Xe, Rn), NaCl, logam (Pb, Zn, Ge), diamond, grafit

• Momen magnetik total Ne = nol

Paramagnetik: sumber yg dominan spin elektron

Contoh paramagnetik: Li, carbon, rare earth elements

Mekanisme makroskopis paramegnetik

(a) Tanpa medan magnetik luar(b) Dalam medan magnetik

Contoh materi ferromagnetik: Fe, Co, NiAtom Fe:

Mekanisme makroskopis feromagnetisme

Histerisis magnetik