4
dimana
2 2
4 e
n mc
e
4 Dengan, m = massa elektron
e = muatan elektron c = kecepatan cahaya
n
e
= jumlah elektron per cm
3
dalam keadaan superkonduktif
2.4 Tipe Superkonduktor a. Superkonduktor Tipe I
Superkonduktor Tipe
I adalah
superkonduktor dari unsur-unsur logam murni seperti Hg, Pb, Nb, In, Sn dan
sebagainya. Superkonduktor Tipe I ini hanya memiliki satu nilai medan magnet
kritis
Hc dan
hanya mampu
mempertahankan superkonduktivitas dalam medan magnet yang lebih kecil dari 1000
Gauss Van Vlack, 1991. Agar tetap superkonduktif bahan Tipe I harus menolak
seluruh medan magnet internal. Untuk menghalau
fluks magnetik
tersebut diperlukan energi dan energi yang
dipergunakan adalah
energi bebas
superkonduktor the superconductor’s free
energy . Jika ”budget” energi bebas habis
terpakai atau tidak mencukupi, bahan tidak lagi ada dalam keadaan superkonduksi.
b. Superkonduktor Tipe II
Superkonduktor tipe II merupakan superkonduktor paduan logam alloy,
misalnya NbC, NbAlGe, YBCO, BSCCO dan lain-lain E. H. Rhoderick, 1969.
Superkonduktor Tipe II ini memiliki dua medan magnet kritis, yaitu medan magnet
kritis atas Hc
2
dan medan magnet kritis bawah Hc
1
. Hc
1
didefinisikan sebagai medan
kritis yang
memisahkan superconducting state
dan keadaan mixed state
keadaan campuran dan Hc
2
adalah medan magnet luar maksimum sebelum
terjadi peralihan ke keadaan normal. Untuk H
Hc
1
, superkonduktor Tipe II berada dalam keadaan Meissner yang bersifat
diamagnet sempurna. Untuk H Hc
1
, sebagian medan magnet eksternal sudah
menembus bahan dan vorteks mulai terbentuk. Kehadiran vorteks tersebut
menyebabkan medan magnet induksi dalam bahan superkonduktor tidak berharga nol.
Pada keadaan ini disebut bahan dalam keadaan tercampur mixed state dan masih
bersifat superkonduktif. Untuk H
Hc
2
penetrasi fluks medan magnet eksternal ke dalam bahan secara menyeluruh. Diagram
fase H – T untuk superkonduktor Tipe I dan
II ditunjukkan
pada Gambar
3.
Gambar 3. Diagram fase H-T untuk Superkonduktor a. Tipe I dan b. Tipe II
c. Superkonduktor Keramik
Superkonduktor YBCO
memiliki struktur kristal ortorombik, grup ruang
Pmmm No. 47 dengan kostanta kisi a =
3,886 Å, b = 3,825 Å dan c = 11,667 Å dan tersusun dari lapisan CuO, BaO, CuO
2
, Y, CuO
2
dan BaO sepanjang sumbu-c sel satuan Gambar 5 Regnault, 1995.
Superkonduktor YBCO memiliki 6 atom logam, yaitu Y, 2Ba dan 3Cu dan
kandungan oksigen mendekati 7 atom. Pada superkonduktor YBCO terdapat bidang CuO
yang memiliki peranan penting dalam menampilkan perilaku bahan tersebut
5
apakah superkonduktif
atau non-
superkonduktif. Bahan YBCO bersifat superkonduktif dicirikan oleh kedudukan
atom oksigen sejajar sumbu-a dan kekosongan berada sejajar sumbu-b pada
lapisan CuO, sehingga panjang sumbu-a tidak sama dengan sumbu-b Regnault,
1995.
Gambar 4. a Struktur kristal YBCO
ortorombik grup ruang Pmmm No. 47 dengan konstanta kisi a = 3,886Å, b = 3,825Å dan c = 11,667Å dan b struktur kristal YBCO
tetragonal Regnault, 1995.
2.5 Parameter Kritis Superkonduktor
