74
diperhatikan kontribusi rugi-rugi ekstrinsik seperti ketidaksempurnaan struktur kristal yang bergantung pada proses penumbuhan dan kondisi pembentukan
kristalnya, keacakan orientasi anisotropis polycrystallinity, porositas, kekasaran permukaan, grain boundaries dan kecepatan relaksasi.
Proses relaksasi spin dapat diklasifikasikan ke dalam 2, 3 dan 4-magnon menurut reprensentasi
Hamiltonian [55]
2-magnon berhubungan
dengan ketidakhomogenan dalam material magnetik yang mencakup ketidaksempurnaan
struktur kristal, porositas, kekasaran permukaan dan impuritas. 3-magnon berhubungan dengan dipolar interaction yaitu interaksi antar domain-domain
magnet berjangkauan panjang namun lemah yang bertanggung jawab mememecah domain tunggal material ferro atau ferri-magnetik menjadi domain-domain yang
lebih kecil dengan arah yang saling berlawanan untuk meminimalisasi energi sistem. 4-magnon berhubungan dengan exchange interaction yaitu interaksi
berjangkauan pendek namun kuat antar domain-domain magnet yang bertanggung jawab menjaga arah domain-domain tetap pada arah yang sama. Kombinasi semua
magnon tersebut akan menghasilkan efek kombinasi yang menginduksi pembawa
muatan, relaksasi ion, lattice vibration dan akhirnya didisipasikan dalam bentuk panas.
Gambar 2.44. Klasifikasi frekuensi relaksasi [56]
75
2.14.3 Impedansi gelombang dan reflektifitas
Pada bagian sebelumnya telah dijelaskan mekanisme serapan gelombang oleh material dielektrik dan magnetik secara terpisah. Namun demikian untuk
mendapatkan material penyerap gelombang mikro yang baik maka sifat dielektrik dan magnetik perlu dipadukankan dalam satu material. Paduan sifat magnetik dan
dielektrik tersebut mengakibatka analisis menjadi semakin kompleks. Metode impedansi dan reflektivitas menjadi alternatif yang cukup komperhensif untuk
memahami fenomena yang terjadi di dalam material penyerap gelombang mikro. Interaksi gelombang elektromagnetik dengan materi dapat didefinisikan dengan
koefisien refleksi R dan absorpsi A seperti persamaan 2.62 dan 2.63 berikut:
2.62
2.63
dengan E
I
sebagai intensitas sumber, E
R
sebagai intensitas refleksi dan E
A
sebagai intensitas absorpsi. Persamaan 2.62 dan 2.63 dapat ditulis kembali dalam bentuk
impedansi menurut persamaan 2.64 dan 2.65 berikut [57]:
2.64
76
β
2. 65
dimana : 2. 66
2.67
Propagasi gelombang mikro dengan material penyerap akan menghasilkan nilai Z
L
yang bergantung pada konduktifitas, permitivitas dan permeabilitas. Nilai
o
= 8.85 x 10
-12
Fm
-1
dan
o
= 1.26 x 10
-6
Hm
-1
, sehingga Z = γ77 Ω.
Persamaan 2.65 memperlihatkan bahwa material yang sangat konduktif akan menghasilkan nilai impedansi yang sangat kecil
, akibatnya dan yang menunjukan bahwa seluruh gelombang mikro akan
dipantulkan dengan beda fasa 180
o
. Material penyerap gelombang mikro yang baik harus mempunyai nilai
dan nilai , sehingga seluruh energi gelombang mikro akan diserap oleh material dan terjadi impedance matching atau
Z
L
= Z = γ77 Ω.
Kemampuan suatu material penyerap gelombang mikro diukur berdasarkan nilai reflektivitas pada persamaan 2.68 berikut:
