INTRODUCTION TO SOLID STATE PHYSICS

Erna Hastuti, MSiUniversitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim

Malang

SILABUS• STRUKTUR KRISTAL

– SUSUNAN PERIODIK ATOM– JENIS-JENIS KISI– STRUKTUR KRISTAL SEDERHANA– SISTEM INDEKS UNTUK BIDANG KRISTAL– IKATAN KRISTAL

• IKATAN KRISTAL– GAS MULIA– IONIK– KOVALEN– LOGAM– HIDROGEN

• KISI RESIPROK DAN DIFRAKSI KRISTAL• VIBRASI KISI• SEMIKONDUKTOR

DAFTAR PUSTAKA

• Omar, M.A., 1975, Elementary Solid State Physics, Addison Weley, London.

• Blackmore, 1985, Solid State Physics, Edition, Cambride University Press.

• Kittel, C, 1976, Introduction to Solid State Physics, Editon, John Wile

SOLID STATE

• Crystalline : bentuk susunannya teratur, berulang, berjangkauan panjang

• Amorphous : bentuk susunannya tidak teratur, berjangkauan pendek

SUSUNAN PERIODIK ATOM

•KISI : susunan titik-titik secara periodik dan teratur dalam suatu ruang

•JENIS KISI :–BRAVAIS : seluruh titik kisi adalah ekivalen

–NON BRAVAIS : beberapa titik kisi tidak ekivalen

• KISI NON BRAVAIS = KISI dengan BASIS• BASIS : kumpulan atom yang

ditempatkan di sekitar titik kisi bravais• STRUKTUR KRISTAL = KISI + BASIS

VEKTOR BASIS

• Sel satuan : luas daerah jajaran genjang yang sisinya dibatasi oleh vektor basis– Setiap sel satuan memiliki luas yang sama– Sel satuan mengandung satu titik kisi

KISI 2 DIMENSIT = u1 a + u2 b

a dan b adalah vektor basisa

b T

SEL KISI PRIMITIF DAN NON PRIMITIF

• SEL PRIMITIF : sel satuan hanya mengandung satu titik kisi per selnya

• SEL NON PRIMITIF : memiliki lebih dari satu titik kisi per selnya

KISI DUA DIMENSI : 5 KISI BRAVAIS

Square

Rectangular Centered RectangularOblique

Hexagonal

KISI TIGA DIMENSI

• Vektor basis T = u1 a + u2 b + u3 c• Membentuk sel satuan

volume yang berbentuk paralel epipedum

• Antar vektor basis membentuk sudut α, β,γ

a1

a2

a3

βα

γ

321 .aaxaV

HEXAGONALRHOMBOHEDRAL

TRICLINIC

MONOCLINIC

ORTHORHOMBIC

TETRAGONAL

CUBIC

7 sistem kristal dan 14 kisi Bravais

SIMPLE CUBIC (SC)

• Vektor translasi primitif – a1 (1 0 0)

– a2 (0 1 0)

– a3 (0 0 1)• Jml atom tetangga

terdekat = 6• a =• APF =

Body Centered Cubic (BCC)

• Vektor translasi primitif – a1 (½ ½ - ½ )

– a2 (-½ ½ ½ )

– a3 (½ - ½ ½ )• Jml atom tetangga terdekat

= 8• a =• APF =

Face Centered Cubic (FCC)

• Vektor translasi primitif – a1 (½ ½ 0 )

– a2 (0 ½ ½ )

– a3 (½ 0 ½ )

• Jml atom tetangga terdekat = 12

• a =• APF =

Struktur Heksagonal Close-packed(HCP)

A

B

A

A

A

B

B

Struktur Sodium Klorida(NaCl)

• Kisi ruang FCC• Posisi atom : Cl (000) (½ ½0) (½0 ½) (0 ½ ½) Na (½ ½ ½) (00 ½) (0 ½0) (½00)• Bil. Koord : 6

Struktur Cesium Klorida(CsCl)

• Kisi ruang BCC• Basis : Cs (000)

Cl (½½½)• Bil. Koord : 8

Struktur Diamond

• Kisi ruang FCC• Basis di (000) ( ¼ ¼ ¼ )• Bil. Koord : 4