B = µ
o
H+M =µ
o
H + µ
o
χ
m
H = µ
o
1+ χ
m
H 2.7
dan µ
r
= 1 + χ
m
2.8 sehingga dari persamaan 2.1 ; 2.7 dan 2.8 didapatkan :
B = μ H
2.9 µ
adalah permeabilitas ruang hampa 1,256 gauss.cmAmpere. Logam feromagnetik memiliki permeabilitas magnetik sangat tinggi, mineral dan batuan
memiliki suseptibilitas kecil dan permeabilitas magnetik µ~ 1.
Untuk bahan paramagnetik, berupa χ
m
bilangan positif kecil yang bergantung pada temperatur. Untuk bahan diamagnetik
χ
m
berupa konstanta negatif kecil yang tidak bergantung pada temperatur.
2.7. Jenis Kemagnetan
Semua bahan dapat diklasifikasikan jenis kemagnetannya menjadi lima kategori yaitu ferromagnetik, paramagnetik, diamagnetik, antiferromagnetik, dan
ferrimagnetik. Semuanya dibedakan dari keteraturan arah domain pada bahan magnet tersebut.
2.7.1. Diamagnetik
Bahan diamagnetik adalah bahan yang resultan medan magnet atomis masing- masing atom atau molekulnya nol, tetapi orbit dan spinnya tidak nol. Bahan
diamagnetik tidak mempunyai momen dipol magnet permanen. Jika bahan diamagnetik diberi medan magnet luar, maka elektron-elektron dalam atom akan
berubah gerakannya sedemikian hingga menghasilkan resultan medan magnet atomis yang arahnya berlawanan.
2.7.2. Paramagnetik
Bahan paramagnetik adalah bahan yang resultan medan magnet atomis masing- masing atommolekulnya tidak nol, tetapi resultan medan magnet atomis total
seluruh atommolekul dalam bahan nol. Hal ini disebabkan karena gerakan atommolekul acak, sehingga resultan medan magnet atomis masing-masing atom
saling meniadakan Dyah,Ratih, 2010.
Gambar 2.3
Arah domain-domain dalam bahan paramagnetik sebelum diberi medan magnet luar
Bahan ini jika diberi medan magnet luar, maka 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.Suseptibilitas magnet
dari bahan paramagnetik adalah positif dan berada dalamrentang 10-5 sampai 10- 3 m3Kg, sedangkan permeabilitasnya adalah
μ μ 0.
Gambar 2.4
Arah domain dalam bahan paramagnetik setelah diberi medan magnet luar
2.7.3. Ferromagnetik
Bahan ferromagnetik adalah bahan yang mempunyai resultan medan atomik besar. Hal ini terutama disebabkan oleh momen magnetik spin elektron. Pada
bahan ferromagnetik banyak spin elektron yang tidak berpasangan, misalnya pada atom besi terdapat empat buah spin elektron yang tidak berpasangan. Masing-
masing spin elektron yang tidak berpasangan ini akan memberikan medan magnetik, sehingga total medan magnetik yang dihasilkan oleh suatu atom lebih
besar.
Medan magnet dari masing-masing atom dalam bahan ferromagnetik sangat kuat, sehingga interaksidiantara atom-atom tetangganya menyebabkan sebagian besar
atom akan mensejajarkan diri membentuk kelompok-kelompok, kelompok inilah yang dikenal dengan domain. Domain-domain dalam bahan ferromagnetik, dalam
ketiadaan medan eksternal, momen magnet dalam tiap domain akan paralel, tetapi domain-domain diorientasikan secara acak, dan yang lain akan terdistorsi karena
pengaruh medan eksternal. Domain dengan momen magnet paralel terhadap medan eksternal akan mengembang, sementara yang lain mengerut. Semua domain akan
mensejajarkan diri dengan medaneksternal pada titik saturasi, artinya bahwa setelah seluruh domain sudah terarahkan, penambahan medan magnet luar tidak memberi
pengaruh karena tidak ada lagi domain yang perlu disearahkan, keadaan ini disebut dengan penjenuhan saturasi. Bahan ini juga mempunyai sifat remanensi, artinya
bahwa setelah medan magnet luar dihilangkan, akan tetap memiliki medan magnet, karena itu bahan ini sangat baik sebagai sumber magnet permanen E.Afza, 2011.
Bahan ferromagnetik mula-mula memiliki magnetisasi nol pada daerah yang bebas medan magnetik, bila mendapat pengaruh medan magnetik yang
lemah saja akan memperoleh magnetisasi yang besar. Jika diperbesar medan magnetnya, akan makin besar pula magnetisasinya. Bila medan magnetik
ditiadakan, magnetisasi bahan tidak kembali menjadi nol. Jadi bahan ferromagnetik itu dapat mempunyai magnetisasi walaupun tidak ada medan,
sehingga bahan dikatakan memiliki magnetisasi spontan. Di atas temperatur Curie, ferromagnetik berubah menjadi paramagnetik.
Apabila kurva magnetisasi dilanjutkan dengan mengurangi besarnya medan magnet H maka rapat fluk magnetik B akan turun, tetapi turunnya rapat
fluk magnetik B tidak mengikuti kurva naiknya. Rapat fluk magnetik B turun membentuk kurva baru menuju titik Br ketika medan magnet H sama dengan nol,
sehingga pada gambar jelas sekali terlihat bahwa ketika medan magnet H = 0, rapat fluk magnetik B tidak sama dengan nol, akan tetapi berada pada titik Br, hal
ini menunjukkan bahwa pada bahan tersebut masih terdapat rapat fluk magnetik yang tertinggal. Titik Br disebut sebagai kerapatan fluk remanensi atau remanensi
bahan yaitu besarnya rapat fluk magnetik B yang tertinggal pada bahan pada saat
medan magnet H samadengan nol. Ketika medan magnet H dibalik arahnya maka rapat fluk magnetik B akan mencapai nilai nol di titik Hc. Titik Hc ini disebut
sebagai gaya koersif atau koersivitas bahan yaitu besarnya medan magnet atau intensitas H yang diperlukan unrtuk mengembalikan rapat fluk magnetik menjadi
nol. Apabila siklus ini diteruskan maka akan didapat kurva dengan bentuk simetris yang dikenal dengan fenomena hysteresisIstiyono, 2009.Histeresis adalah suatu
sifat yangdimiliki oleh sistem dimana sistem tidak secara cepat mengikuti gaya yang diberikan kepadanya, tetapi memberikan reaksi secara perlahan, atau bahkan
sistem tidak kembali lagi ke keadaan awalnya.Bahan feromagnetik memiliki momen magnetik spontan walaupun berada padamedanmagnet eksternal nol.
Keberadaan magnetisasi spontan ini menandakan bahwa spin elektron dan momen magnetik bahanferomagnetik tersusun secara teratur Ahmad Yani, 2002.
Gambar 2.5
Histerisis bahan ferromagnetic Istiyono, 2009
2.7.4. Antiferromagnetik
