7
secara mikroskopis elektron dalam atom beredar mengelilingi inti dan berputar terhadap sumbunya spinning. Medan magnet akibat orbit dan spin elektron ini
dapat dipadu seperti perpaduan vektor, dan hasil perpaduannya disebut dengan resultan medan magnet atomis. Berdasarkan resultan medan atomisnya bahan
dapat dikelompokkan menjadi tiga golongan, yaitu bahan diamagnetik, bahan paramagnetik, bahan ferromagnetik.
1. Bahan Diamagnetik
Tahun 1846 Michael Faraday menemukan bahwa sebuah contoh bahan bismuth yang ditolak ketika didekatkan ke kutub sebuah magnet. Faraday
menamakan zat-zat semacam itu diamagnetik. Diamagnetisme ada di dalam semua zat, adalah suatu efek yang begitu lemah sehingga kehadiran efek tersebut
ditutupi tidak terlihat di dalam zat-zat yang terbuat dari atom-atom yang mempunyai momen dipole magnet netto, yakni di dalam zat paramagnetik atau
ferromagnetik tersusun tersebut Bahan diamagnetik adalah bahan yang resultan medan magnet atomis
masing-masing atom molekulya adalah nol, tetapi medan magnet akibat orbit dan spin elektronnya tidak nol Halliday Resnick, 1989. Bahan diamagnetik tidak
mempunyai momen dipol magnet permanen. Jika bahan diamagnetik diberi medan magnet luar, maka elektron-elektron dalam atom akan mengubah
gerakannya sedemikian rupa sehingga menghasilkan resultan medan magnet atomis yang arahnya berlawanan dengan medan magnet luar tersebut, seperti
ditunjukkan oleh gambar berikut :
8
Gambar 1 . Arah gerakan elektron dalam bahan
diamagnetik jika diberi medan magnet luar
Sifat diamagnetik bahan ditimbulkan oleh gerak orbital elektron. Karena atom mempunyai elektron orbital, maka semua bahan bersifat diamagnetik. Suatu
bahan dapat bersifat magnet apabila susunan atom dalam bahan tersebut mempunyai spin elektron yang tidak berpasangan. Dalam bahan diamagnetik
hampir semua spin elektron berpasangan, akibatnya bahan ini tidak menarik garis gaya. Permeabilitas bahan ini:
μ μ dengan suseptibilitas magnetik bahan:
χ
m
. Nilai
m
χ
bahan diamagnetik mempunyai orde -10
-5
m
3
Kg. Contoh bahan diamagnetik yaitu: bismut, perak, emas, tembaga dan seng
2. Bahan Paramagnetik
Bahan paramagnetik adalah bahan yang resultan medan magnet atomis masing-masing atom molekulnya tidak nol, tetapi resultan medan magnet atomis
total seluruh atom molekul dalam bahan nol, hal ini disebabkan karena gerakan
Medan magnet dari luar
Diamagnetik
Resultan medan magnet atomis
H
9
atom molekul acak, sehingga resultan medan magnet atomis masing-masing atom saling meniadakan Halliday Resnick, 1989. Di bawah pengaruh medan
eksternal, mereka mensejajarkan diri karena torsi yang dihasilkan. Sifat paramagnetik ditimbulkan oleh momen magnetik spin yang menjadi terarah oleh
medan magnet luar.
Gambar 2 . Arah domain-domain dalam bahan paramagnetik sebelum
diberi medan magnet luar Bahan ini jika diberi medan magnet luar, elektron-elektronnya akan
berusaha sedemikian rupa sehingga resultan medan magnet atomisnya searah dengan medan magnet luar. Sifat paramagnetik ditimbulkan oleh momen
magnetik spin yang menjadi terarah oleh medan magnet luar. Pada bahan ini efek diamagnetik efek timbulnya medan magnet yang melawan medan magnet
penyebabnya dapat timbul, tetapi pengaruhnya sangat kecil.
Gambar 3 . Arah domain dalam bahan paramagnetik setelah
diberi medan magnet luar Dalam bahan ini hanya sedikit spin elektron yang tidak berpasangan,
sehingga bahan ini sedikit menarik garis-garis gaya. Dalam bahan paramagnetik,
medan B yang dihasilkan akan lebih besar dibanding dengan nilainya dalam
hampa udara. Suseptibilitas magnet dari bahan paramagnetik adalah positif dan
H Paramagnetik
10
berada dalam rentang 10
-5
sampai 10
-3
m
3
Kg, sedangkan permeabilitasnya adalah μ μ
. Contoh bahan paramagnetik : alumunium, magnesium dan wolfram.
3. Bahan Ferromagnetik
