BerandaSainsKimiaIlmu dan Teknologi Material - Ketidaksempurnaan dalam Padatan - Bagian 4.9

Ilmu dan Teknologi Material – Ketidaksempurnaan dalam Padatan – Bagian 4.9

Hitung jari-jari r atom pengotor yang hanya akan masuk ke dalam situs tetrahedral BCC ketentuan jari-jari atom $R$ atom tuan rumah (tanpa memasukkan strain kisi). (Catatan: Anda mungkin harus melihat Gambar 4.3b.)

Cuplikan%20layar%202026 07 07%20103612

Untuk menghitung jari-jari atom pengotor, kita harus melakukan modelling yang baik. Modelling yang baik umumnya menjadikan atom pengotor sebagai pusat dari persegi. Jarak dari atom pengotor dengan atom dari kubus terdekat inilah yang wajib kita perhitungkan.

AVvXsEiNjf7CDVi 0ma YGzUmdscc8 XWft4 vB yYkfewTa21wNM46kVeMb5VszgLoJA6EupX7R7eVBJMiylFgTTTrSx36 UBowMyut5QpJ t49sbf2iHfbm1Rf JT0aaB5 mkb44mku9xfpkZnI7Zzt9YczCNJXOL5LB3i62lChpuv5 8OkfZc N2BAlpo87rN

Lihat koordinat situs tetrahedral, situs tersebut terletak pada koordinat $(1,\frac{1}{2},\frac{1}{4})$. Artinya posisi situs oktahedral terletak pada titik $1$ dari koordinat $x$, titik $\frac{1}{2}$ dari koordinat $y$, dan titik $\frac{1}{4}$ dari koordinat $z$.

Untuk memperoyeksikannya, kita buat sebuah persegi pada bidang $YZ$. Tempatkan salah satu sudut persegi pada atom sudut, bisa titik $(1,0,0)$ atau $(1,1,0)$. Kita bisa menghitung berapa jarak dari titik asal ke titik target menggunakan Pythagoras.

  • Alas Segitiga: Setengah Rusuk Kubus ($\frac{1}{2}$)
  • Tinggi Segitiga: Seperempat Rusuk Kubus ($\frac{1}{4}$)

Dengan mengetahui alas segitiga dan tinggi segitiga, kita bisa mengetahui berapa diagonalnya. Diagonal inilah yang kita anggap sebagai garis penghubung atom pengotor dengan atom sudut.

$$\text{Diagonal} = \sqrt{\text{Alas}^2 + \text{Tinggi}^2}$$

$$\text{Diagonal} = \sqrt{\left(\frac{2}{4}a\right)^2 + \left(\frac{1}{4}a\right)^2}$$

$$\text{Diagonal} = \sqrt{\frac{4}{16}a^2 + \frac{1}{16}a^2}$$

$$\text{Diagonal} = \sqrt{\frac{5}{16}a^2}$$

$$\text{Diagonal} = \frac{\sqrt{5}}{4}a$$

Kita bisa membuat suatu persegi panjang dengan panjangnya berupa rusuk kubus dan lebarnya berupa setengah rusuk kubus. Persegi panjang ini memusatkan atom pengotor tepat di tengah tengah persegi panjang tersebut. Sesuai aturan yang ada, bagian yang terhitung hanyalah jari-jari atom pengotor dan jari-jari atom sudut.

$$R + r = \frac{\sqrt{5}}{4}a$$

Pada atom BCC, hubungan jari-jari atom dengan rusuk kubus adalah

$$a = \frac{4R}{\sqrt{3}}$$

Substitusikan nilai untuk mendapatkan hubungan jari-jari atom pengotor dengan jari-jari atom biasa.

$$R + r = \frac{\sqrt{5}}{4} \cdot \frac{4R}{\sqrt{3}}$$

$$R + r = \frac{\sqrt{5}}{\sqrt{3}}R$$

$$r = \sqrt{\frac{5}{3}}R – R$$

$$r = \left(\sqrt{\frac{5}{3}} – 1 \right)R$$

$$r = (1,291 – 1)R$$

$$r = 0,291$$

Artikel Terkait

Tinggalkan komentar

Silakan masukkan komentar anda!
Silakan masukkan nama Anda di sini

Artikel Terbaru

Artikel Populer