2.6. Struktur Kristal
Dalam usaha mengklasifikasikan material perlu ditentukan apakah material berbentuk kristalin, non kristalin atau campuran dari kedua jenis struktur tersebut. Perbedaan
yang perlu diperhatikan antara struktur kristalin dan non kristalin dapat dilakukan dengan menerapkan konsep tatanan. Susunan bahan padat tergantung pada susunan
atom-atom, ion-ion atau molekul-molekul yang saling berikatan. Kristal adalah bahan padat yang atom
– atomnya tersusun dalam satu pola yang berulang dalam tiga dimensi yang disebut sebagai padatan kristalin. Susunan atom
– atom yang beraturan tersebut disebut struktur kristal. Keteraturan atau kekristalan suatu struktur tidak dapat
dijumpai pada gas dan cairan. Diantara padatan, logam, keramik, dan polimer dapat berupa kristalin ataupun non kristalin tergantung pada proses pembuatannya atau
parameter komposisinya Mangonoon, 1999 . Keteraturan susunan atom ini dapat digambarkan dengan menggunakan tiga sistem sumbu x,y,z seperti gambar 2.5 di
bawah ini:
Gambar 2.5. Struktur Kristal dalam sistem sumbu X, Y, Z Mangonoon, 1999 . Struktur kristal yang umumnya terdapat pada logam murni adalah BCC Body
Centered Cubic , FCC Face Centered Cubic , dan HCP Hexagonal Closed Packed .
Universitas Sumatera Utara
1. Kubik Berpusat Badan Body Centered Cubic BCC
Pada kristal yang memiliki struktur Body Centered Cubic setiap atom pusat
dikelilingi oleh 8 atom terdekat. Dari setiap unit selnya terlihat bahwa ada satu atom utuh terletak di tengah sel satuan dan 18 atom pada setiap sudut sel
satuan. Sehingga dalam satu sel satuan BCC terdapat 2 atom. Adapun gambar struktur kristal BCC dapat dilihat pada gambar 2.6 di bawah ini:
Gambar 2.6. Struktur Kristal Kubik berpusat Badan BCC Smallman , 1999. 2.
Kubik Berpusat Muka Face Centerd Cubic FCC Pada kristal yang memiliki struktur Face Centerd Cubic terlihat bahwa
setiap sel satuan terdiri dari satu titik lattice pada setiap sudut dan satu titik lattice pada setiap sisi kubus. Setiap atom pada struktur kristal FCC dikelilingi
oleh 12 atom, dimana dalam setiap satuan sel terdapat 4 buah atom. Adapun gambar struktur kristal FCC dapat dilihat pada gambar 2.7 di bawah ini:
Gambar 2.7. Struktur Kristal Kubik berpusat Muka FCC Smallman, 1999.
Universitas Sumatera Utara
3. Hexagonal Closed Packed
Pada struktur kristal Hexagonal Closed Packed, setiap atom dikelilingi oleh 12 atom, dan setiap satuan selnya memiliki jumlah atom sebanyak 6 buah.
Adapun gambar struktur kristal hexagonal closed packed dapat dilihat pada gambar 2.8 di bawah ini:
Gambar 2.8. Struktur Sel Satuan Hexagonal Closed – Packed Smallman, 1999.
Dalam usaha mengklasifikasikan kristal juga tidak terlepas dari kisi suatu kristal. Pada penentuan struktur kristal kita harus mengacu pada bidang dan arah
tertentu dalam suatu kisi kristal. Untuk penentuan tersebut maka diungkapkan dalam notasi yang disebut sistem indeks miller. Dalam sistem itu dipilih tiga sumbu : X, Y,
Z, yang masing - masing sejajar dengan ketiga rusuk sel kristal. Untuk menetapkan suatu bidang kristal kita perlu menentukan perpotongannya dengan ketiga sumbu X,
Y, Z, kemudian mengambil kebalikannya dan menyamakan penyebutnya. Bentuk kebalikan perpotongan itu akan menjadi hn , kn, ln, sehingga bila bilangan bulat hkl
ditulis dalam kurung akan menyatakan indeks miller untuk bidang bersangkutan h,k,l Smallman,1999 . Adapun beberapa contoh bidang yang dinyatakan bentuk
indeks miller dapat dilihat pada gambar 2.9 di bawah ini:
Gambar 2.9. Indikasi Miller mengenai bidang dalam kristal kubik Smallman, 1999 .
Universitas Sumatera Utara
2.7. Karakterisasi Nanosilikon
Kategori