Gambarkan susunan atom pada bidang berikut:
(a) Bidang (100) untuk struktur kristal FCC
(b) Bidang (111) untuk struktur kristal BCC
(mirip dengan Gambar 3.12b dan 3.13b).
(a) Bidang (100) pada Kristal FCC
Kita ambil masing-masing koordinat dengan menggunakan pecahan invers
- Sumbu $x$: $(\frac{1}{1}) = 1$
- Sumbu $y$: $(\frac{1}{0}) = \infty$
- Sumbu $z$: $(\frac{1}{0}) = \infty$
Geometri Bidang: Bentuk bidang $(100)$ adalah persegi dengan panjang sisi $a$ (konstanta kisi kubus).
Posisi dan Susunan Atom:
- 4 Atom Sudut: Terletak di keempat sudut persegi (berasal dari atom-atom sudut unit cell).
- 1 Atom Pusat: Terletak tepat di titik pusat persegi (berasal dari atom pusat muka / face-centered atom).
Kontak dan Hubungan Geometris:
- Atom-atom bersinggungan secara langsung sepanjang diagonal bidang ($[011]$).
- Panjang diagonal bidang adalah $a\sqrt{2} = 4R$ (di mana $R$ adalah jari-jari atom).
- Atom-atom di sudut tidak saling bersinggungan di sepanjang tepi persegi karena panjang tepi $a = \frac{4R}{\sqrt{2}} \approx 2,83R > 2R$.
(b) Bidang (111) pada Struktur Kristal BCC
- Sumbu $x$: $(\frac{1}{1}) = 1$
- Sumbu $y$: $(\frac{1}{1}) = 1$
- Sumbu $z$: $(\frac{1}{1}) = 1$
Geometri Bidang: Bentuk bidang $(111)$ pada satu unit cell adalah segitiga sama sisi dengan panjang sisi berupa diagonal muka kubus, yaitu $s = a\sqrt{2}$.
Posisi dan Susunan Atom:
- 3 Atom Sudut: Terletak di ketiga sudut segitiga sama sisi (berasal dari atom-atom sudut kubus pada koordinat $(1,0,0)$, $(0,1,0)$, dan $(0,0,1)$).
- Atom Pusat Kubus: Atom pusat kubus berada pada koordinat $\left(\frac{1}{2}, \frac{1}{2}, \frac{1}{2}\right)$ sehingga persamaannya $x + y + z = \frac{3}{2} \neq 1$. Artinya, atom pusat kubus tidak terletak pada bidang $(111)$.
Kontak dan Hubungan Geometris:
- Pada struktur BCC, hubungan konstanta kisi dan jari-jari atom adalah $a\sqrt{3} = 4R \implies a = \frac{4R}{\sqrt{3}}$. Jarak antar pusat atom pada bidang $(111)$ adalah $a\sqrt{2} = \frac{4R\sqrt{2}}{\sqrt{3}} \approx 3,27R$.
- Karena jarak antar pusat atom ($3,27R$) jauh lebih besar dari $2R$, maka atom-atom pada bidang $(111)$ BCC tidak saling bersinggungan (memiliki celah renggang yang cukup lebar).
