Ilmu dan Teknologi Material – Difusi – Bagian 5.5

Karbon berdifusi dalam besi melalui mekanisme interstisial untuk besi BCC, dari satu situs tetrahedral ke situs tetrahedral yang bersebelahan. Pada Bagian 4.3 (Gambar 4.3b), kita mencatat bahwa sekumpulan koordinat titik umum untuk situs ini adalah $(\frac{1}{2}, \frac{1}{2},\frac{1}{4})$. Tentukan keluarga arah kristalografis tempat terjadinya difusi karbon dalam besi BCC ini.

Seperti yang sudah dibahas sebelumnya, situs tetragonal untuk kubus BCC adalah 24 buah. Pada titik $(1,\frac{1}{2},\frac{1}{4})$ situs tetragonal paling dekat berada di titik $(1,\frac{3}{4},\frac{1}{2})$ dan titik $(1,\frac{1}{4},\frac{1}{2})$.

Mari kita hitung vektor perpiindahan dari situs oktahedral pertama ke situs oktahedral kedua dan ketiga.

1. Titik Awal (Situs 1): $(1,\frac{1}{2},\frac{1}{4})$
2. Titik Akhir (Situs 2): $(1,\frac{3}{4},\frac{1}{2})$
3. Titik Akhir (Situs 3): $(1,\frac{1}{4},\frac{1}{2})$

Perhitungan Titik Akhir $(1,\frac{3}{4},\frac{1}{2})$

Kita kurangi koordinat titik akhir dengan titik awal

1. Titik $x$: $(1 – 1 = 0)$
2. Titik $y$: $(\frac{3}{4} – \frac{1}{2} = \frac{1}{4})$
3. Titik $z$: $(\frac{1}{2} – \frac{1}{4} = \frac{1}{4})$

Kita memperoleh vektor perpindahan $\left[0,\frac{1}{4},\frac{1}{4} \right]$

Kita kalikan koordinat dengan 4 untuk mengubahnya menjadi angka biasa

1. Titik $x$: $(0 \times 4 = 0)$
2. Titik $y$: $(\frac{1}{4} \times 4 = 1)$
3. Titik $z$: $(\frac{1}{4} \times 4 = 1)$

Kita memperoleh arah spesifik perpindahan $[0,1,1]$

Perhitungan Titik Akhir $(1,\frac{1}{4},\frac{1}{2})$

Kita kurangi koordinat titik akhir dengan titik awal

1. Titik $x$: $(1 – 1 = 0)$
2. Titik $y$: $(\frac{1}{4} – \frac{1}{2} = -\frac{1}{4})$
3. Titik $z$: $(\frac{1}{2} – \frac{1}{4} = \frac{1}{4})$

Kita memperoleh vektor perpindahan $(0,-\frac{1}{4},\frac{1}{4})$

Kita kalikan koordinat dengan 4 untuk mengubahnya menjadi angka biasa

1. Titik x: $(0 \times 4 = 0)$
2. Titik y: $(-\frac{1}{4} \times 4 = -1)$
3. Titik z: $(\frac{1}{4} \times 4 = 1)$

Kita memperoleh arah spesifik perpindahan $[0\bar{1}1]$

Kedua arah spesifik di atas ($[0\bar{1}1]$ dan $[011]$) memiliki kombinasi komponen indeks yang sama, yaitu dua angka satu dan satu angka nol. Secara simetri kristalografis, keduanya melebur ke dalam satu kelompok keluarga yang sama. Jadi, kunci jawabannya tetap mutlak:

$$\mathbf{\langle 011 \rangle}$$