Minggu, 07 Agustus 2016
Key Word : Magnet, Paramagnetik,
Suseptibilitas, Momen Magnet, bilangan Bohr Magneton efektif, suseptibilita, Curie-Law, Spesifikasi bahan magnet
Bahan
paramagnetik adalah bahan-bahan yang memiliki suseptibiitas magnetik yang positif dan sangat kecil. Paramagnetik
muncul dalam bahan yang atom- atomnya memiliki momen magnetik permanen yang berinteraksi satu sama lain
secara sangat lemah. Apabila tidak
terdapat Medan magnetik luar, momen magnetik ini akan berorientasi acak. Dengan
daya Medan magnetik luar, momen magnetik ini arahnya cenderung sejajar dengan
medannya, tetapi ini dilawan oleh kecenderungan momen untuk berorientasi acak
akibat gerakan termalnya. Perbandingan momen yang menyearahkan dengan medan ini
bergantung pada kekuatan medan dan pada temperaturnya. Pada medan magnetik luar
yang kuat pada temperatur yang Sangat rendah, hampir seluruh momen akan
disearahkan dengan medannya.
Gambar 4.
Konfigurasi dipol magnet dengan dan tanpa medan luar pada bahan paramagnetik
Karakteristik dari bahan yang bersifat paramagnetik
adalah memiliki momen magnetik permanen yang akan cenderung menyearahkan diri
sejajar dengan arah medan magnet dan harga suseptibilitas magnetiknya
berbanding terbalik dengan suhu T. Variasi dari nilai susceptibilitas magnetik
yang berbanding terbalik dengan suhu T adalah merupakan hukum Curie
Persamaan di atas adalah merupakan persamaan hukum Curie
dimana T adalah suhu pengamatan, nb adalah bilangan Bohr Magneton, N adalah
jumlah atom bahan, Kb adalah konstanta Boltzman, C adalah
tetapan Curie, P adalah bilangan Bohr Magneton efektif, dan g adalah
faktor Lande.
Gambar 5. Grafik
hubungan antara suseptibilitas magnetik c terhadap temperatur T pada bahan paramagnetik
Sifat dari bahan
dapat diketahui dengan mengetahui kandungan mineral magnetik pada bahan
tersebut. Kandungan mineral magnetik ini dapat diketahui dengan serangkaian
penelitian, salah satunya adalah dengan mengukur temperatur curie dari
bahan tersebut. Batuan merupakan bahan yang komplek, tersusun dari lebih satu
mineral magnetik. Dengan pengukuran
temperatur curie, dapat menentukan mineral magnetik yang
terkandung dalam batuan.
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 (μr) yang lebih besar dari satu.
Gambar 6. Susunan momen dipol magnet akibat
medan magnet dari luar dan kurva 1/χ vs T
Secara umum
Bahan Magnetik yang bersifat Paramagnetik mempunyai ciri-ciri sebagai berikut:
·
Bahan yang resultan medan magnet atomis
masing-masing atom/molekulnya adalah tidak nol.
·
Jika solenoida dimasuki bahan ini akan
dihasilkan induksi magnetik yang lebih besar.
·
Permeabilitas bahan: μ > μ o.
Contoh
bahan Paramagnetik
