Perpustakaan Digital ITB

ABSTRAK: Struktur magnetik nitrida-nitrida logam transisi, Fe4N dan Mn4N telah ditentukan ulang dengan tehnik hamburan neutron tak terpolarisasi maupun terpolarisasi, untuk meneliti perilaku magnetik atom-atom logam transisi pada lingkungan berbeda.Analisis profil difraksi neutron tak terpolarisasi, menunjukkan bahwa Fe4N adalah suatu feromagnet kolinear dengan momen magnetik pada suhu ruang, sebesar 2.76 uB dan 1.76 uB, masing-masing untuk atom-atom sudut dan pusat sisi. Harga-harga tersebut pada suhu 80K adalah 2.90 uB dan 1.98 UB.Selain itu, telah diperoleh pula bahwa Mn4N adalah suatu ferimagnet kolinear dengan momen magnetik atom sudut sebesar 3.54 uB pada suhu ruang (3.89 uB pada 80K), sejajar dengan magnetisasinya dan berlawanan arah dengan momen magnetik atom-atom pada pusat-sisi. Setiap atom logam pada pusat-sisi mempunyai momen magnetik sebesar -0.91 uB pada suhu ruang (-0.92 uB pada 80K).Pengukuran yang dilakukan, ditujukan balk untuk memahami struktur magnetik, maupun faktor bentuk magnetik bahan-bahan tersebut. Ternyata bahwa faktor bentuk untuk atom besi di pusat-sisi lebih lebar jika dibandingkan dengan faktor bentuk atom besi di sudut. Ini berarti bahwa distribusi rapat momen lebih kompak pada atom di pusat-sisi. Faktor bentuk atom mangan di pusat-sisi yang diperoleh dari data neutron terpolarisasi, berbentuk tajam. Ini menunjukkan bahwa rapat momen untuk atom di pusat-sisi lebih menyebar dibandingkan dengan atom pada sudut. Rapat momen yang ditentukan dari percobaan ini telahditerangkan secara kualitatif berdasarkan suatu model teoretik yang ada. Hasil lain penelitian iniialah diketemukannya refleksi-refleksi berpolarisasi dalam Mn4N. Refleksi (100) dan (110) dapat menghasilkan neutron monokromatik yang hampir terpolarisasi 100% dengan keadaan polarisasi berlawanan. Resolusi difraktometer neutron yang dibuat untuk percobaan ini, telah dipertinggi dengan memilih divergensi kolimator Soller dan tebaran mozaik monokromator yang cocok. Perbaikan resolusi lebih lanjut dilakukan dengan memilih harga yang cocok untuk perbandingan jarak sumber monokromator dan monokromator-cuplikan. Magnet yang dibuat untuk penelitian ini menghasilkan medan magnet sebesar 1.0 T pada celah berjarak 3.4 cm. Selama percobaan berjalan, medan magnet harus selalu sejajar dengan vektor hamburan, sedangkan magnet tersebut diputar sesuai dengan perputaran lengan spektrometer. Kriostat telah dibuat agar suhu cuplikan tetap pada 80 K, selama 240 jam terus menerus. Ini dicapai dengan mengisinitrogen cair setiap 24 jam, sedangkan tekanan ruang hampa kriostat dijaga agar tetap 6 x 10-6 Torn.