MAKALAH BAHAN MAGNETIK DAN SUPERKONDUKTOR BAHAN FERROMAGNETIK

MAKALAH BAHAN MAGNETIK DAN SUPERKONDUKTOR BAHAN FERROMAGNETIK Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah bahan magnetik dan superkonduktor NAMA : ERNI YULIANTI NPM : 140310140042 UNIVERSITAS PADJADJARAN FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM PROGRAM STUDI FISIKA 2017 i

DAFTAR ISI DAFTAR ISI...ii ABSTRAK... iii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 1 1.3 Tujuan... 1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 2 2.1 Bahan Ferromagnetik... 2 2.1 Sifat-sifat Bahan Ferromagnetik... 5 2.1.1 Permeabilitas... 5 2.1.2 Retentivitas... 6 2.1.3 Histerisis... 6 2.1.4 Magnetisasi Saturasi... 7 2.1.5 Remanen... 7 2.1.6 Koersivitas... 7 2.1.7 Suhu Curie... 8 2.2 Aplikasi Bahan Ferromagnetik... 8 2.2.1 Magnet Permanen... 8 2.2.2 Bel Listrik... 9 2.2.3 Generator AC... 9 2.2.4 Transformator... 10 2.2.5 Magnetic recording (Perekam Magnetik)... 11 2.2.6 Pesawat Telepon... 12 2.2.7 Motor Listrik... 13 2.2.8 Teknologi Spintronik... 14 BAB III PENUTUP... 15 3.1 Simpulan... 15 DAFTAR PUSTAKA... xvi ii

ABSTRAK Berdasarkan respon bahan terhadap suatu gaya magnet, maka bahan dapat dikelompokkan menjadi 3 jenis, yaitu bahan ferromagnetik, bahan paramagnetik, dan bahan diamagnetik. Bahan ferromagnetik merupakan bahan yang dapat termagnetisasi tanpa adanya medan magnet dari luar. Hal ini terutama disebabkan oleh momen magnetik spin elektron. Pada bahan ferromagnetik banyak spin elektron yang tidak berpasangan. Masing-masing spin elektron yang tidak berpasangan ini akan memberikan medan magnetik, sehingga total medan magnetik yang dihasilkan oleh suatu atom lebih besar. Sifat sifat dari bahan ferromagnetik dapat dijelaskan dengan konsep permeabilitas, retentivitas, histerisis, magnetisasi saturasi, remanen, koersivitas, dan suhu curie. Karena sifat magnetnya yang baik, bahan ferromagnetik dapat diaplikasikan untuk berbagai perlatan seperti power generation, magnetic recording, electrical motors, permanen magnet, induktor, dan teknologi spintronik. Kata Kunci : Bahan ferromagnetik, sifat bahan ferromagnetik, aplikasi bahan ferromagnetik iii

1.1 Latar Belakang BAB I PENDAHULUAN Berdasarkan sifat kemagnetannya bahan dibagi menjadi lima jenis yaitu, diamagnetik, paramagnetik, ferrimagnetik, ferromagnetik, dan antiferromagnetik. Bahan ferromagnetik merupakan bahan magnet yang memiliki momen atom dengan interaksi yang sangat kuat [1]. Ferromagnetik sangat penting dalam industri dan teknologi modern, dan merupakan dasar bagi banyak perangkat elektromekanis dan elektromagnetik seperti elektromagnet, motor listrik, generator, transformer, dan penyimpanan magnetik seperti tape recorder, dan hard disk [2]. Mengingat begitu banyaknya kegunaan dari bahan ferromagnetik serta karakteristik yang dimilikinya maka pada makalah ini akan dibahas mengenai bahan ferromagnetik. 1.2 Rumusan Masalah Rumusan masalah pada makalah ini yaitu sebagai berikut. 1. Apa yang dimaksud dengan bahan ferromagnetik? 2. Bagaimanakah sifat fisik bahan ferromagnetik? 3. Apa aplikasi bahan ferromagnetik? 1.3 Tujuan Tujuan dari penyusunan makalah ini yaitu sebagai berikut. 1. Mengetahui maksud dari bahan ferromagnetik. 2. Mengetahui sifat fisik bahan ferromagnetik. 3. Mengetahui aplikasi bahan ferromagnetik. 1

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Bahan Ferromagnetik Bahan ferromagnetik adalah bahan yang mempunyai resultan medan atomis besar. Hal ini terutama disebabkan oleh momen magnetik spin elektron. Pada bahan ferromagnetik banyak spin elektron yang tidak berpasangan, misalnya pada atom besi terdapat empat buah spin elektron yang tidak berpasangan. Masing-masing spin elektron yang tidak berpasangan ini akan memberikan medan magnetik, sehingga total medan magnetik yang dihasilkan oleh suatu atom lebih besar [3]. Medan magnet dari masing-masing atom dalam bahan ferromagnetik sangat kuat, sehingga interaksi diantara atom-atom tetangganya menyebabkan sebagian besar atom akan mensejajarkan diri membentuk kelompok-kelompok. Kelompok atom yang mensejajarkan dirinya dalam suatu daerah dinamakan domain. Bahan ferromagnetik sebelum diberi medan magnet luar mempunyai domain yang momen magnetiknya kuat, tetapi momen magnetik ini mempunyai arah yang berbeda-beda dari satu domain ke domain yang lain sehingga medan magnet yang dihasilkan tiap domain saling meniadakan [3]. Bahan ini jika diberi medan magnet dari luar, maka domain-domain ini akan mensejajarkan diri searah dengan medan magnet dari luar. Semakin kuat medan magnetnya semakin banyak domain-domain yang mensejajarkan dirinya. Akibatnya medan magnet dalam bahan ferromagnetik akan semakin kuat. Setelah seluruh domain terarahkan, penambahan medan magnet luar tidak memberi pengaruh apa-apa karena tidak ada lagi domain yang disearahkan. Keadaan ini dinamakan jenuh atau keadaan saturasi [3]. 2

Gambar 1. Bahan Ferromagnetik sebelum diberi magnet aplikasi (kiri) dan sesudah diberi magnet aplikasi (kanan) [4] Permeabilitas bahan ferromagnetik adalah μm>>0 dan suseptibilitas bahannya χm > 0 dan χm >> 1. Contoh bahan ferromagnetik : besi, baja, besi silicon dan lain-lain. Sifat kemagnetan bahan ferromagnetik ini akan hilang pada temperatur yang disebut Temperatur Currie [5]. Weiss menerangkan teori magnet dengan menggunakan teori elektron. Menurut teori Weis, tiap-tiap atom benda terdiri dari inti dan elektron-elektron yang beredar mengelilingi intinya menurut garis edarnya (orbitnya). Di samping berputar mengelilingi inti menurut garis edarnya, elektron-elektron itu juga berputar sekeliling sumbunya masing- masing. Akibat perputaran pada sumbu elektron ini terjadilah kutub-kutub magnet elementer, yaitu kutub utara dan selatan. Perputaran elektron-elektron menurut sumbunya ini ada positif dan ada yang negatif; artinya arah perputaran itu ada yang searah dan ada yang berlawanan arah. Selanjutnya, perputaran elektron menurut sumbunya disebut puntiran elektron. Untuk puntiranpuntiran elektron yang tidak searah serta letak poros-poros elektron tidak teratur menyebabkan kutub-kutub magnet elementer pada poros elektron saling memperlemah (menetralkan) satu dengan lainnya. Kelompok-kelompok electron yang mempunyai puntiran searah disebut Kompleks Weiss atau Kelompok Weiss, dan ini akan saling memperkuat sehingga merupakan magnet-magnet kecil di dalam atom-atom benda [5]. Teori Weiss mempresentasikan interaksi antara satu momen magnetik dengan momen lainnya pada satu volume tertentu yang dituliskan sebagai interaksi antara 3

medan magnet luar dengan keadaan magnetisasi bahan dan ditulis dengan persamaan [5] : H e = α. M (1) Dengan H e menggambarkan nilai medan magnet yang berinteraksi yang dikenanl sebagai medan Weiss dan α adalah sebuah konstanta yang nilainya bergantung pada keadaan bahan. Untuk menentukan besarnya Suhu Currie (T c ) keberadaan medan Weiss dijadikan perhitungan. Jika medan aplikasi luar adalah H a dan medan Weiss adalah H e, maka suseptibilitas bahan paramagnetik ditulis χp, M = χ P (H a + H e ) (2) Karena χ P = C T (3) Maka M T = C(H a + αm ) (4) dan χ = M H = a C (T αc) = C (T T C ) dengan TC = αc, maka diperoleh persamaan : (5) T C = Ng2 S(S+1)μB 2 3k B α (6) Persamaan ini memberikan hubungan antara Suhu Curie (TC) dan α (konstanta medan molekul Weiss). Jika α = 0, maka TC = 0 (yaitu jika α 0, tidak ada fase transisi). Jika T>TC, dengan H = 0 memiliki solusi umum untuk M hanya jika M = 0. Namun untuk T<TC, evaluasi numerik menunjukkan bahwa memiliki solusi umum M 0, sesuai dengan magnetisasi spontan yang terjadi ketika efek termal menguasai medan molekuler [6]. Bahan bahan ferromagnetik dapat dikategorikan menjadi 2 yaitu: 1 Bahan yang mudah dijadikan magnet yang lazim disebut bahan magnetik lunak, bahan ini banyak digunakan untuk inti transformator, inti motor atau generator, rele, peralatan, sonar, atau radar. 4

2 Bahan ferromagnetik yaitu sulit dijadikan magnet tetapi setelah menjadi magnet tidak mudah kembali seperti semula disebut bahan magnetik keras, bahan ini digunakan untuk pabrikasi magnet permanen. Gambar 2. Kurva histerisis untuk hard dan soft material ferromagnetic [4] Tabel 1. Contoh bahan-bahan ferromagnetik dalam perdagangan [5] Bahan Sifat Penggunaan Besi murni dengan kadar 99,83% Fe Baja yang mempunyai kadar karbon rendah -Titik-jenuhnya sangat tinggi -Kutub-kutub dari mesin -Mempunyai lengkung arus searah histerisis yang baik -Rele jatuh lambat -Permeabilitas tinggi -Selenoida arus searah -Kerugian histerisis rendah -Rem magnet apabila dibandingkan dengan -Kopling magnet pada besi dan baja tuang traksi listrik Baja tuang -Kerugian histerisis besar -Rumah mesin -Resistivitasnya cukup besar -Bahan inti trafo Baja Silikon -Kerugian histerisis dan arus -Bahan jangkar mesinmesin Eddy kecil listrik 2.1 Sifat-sifat Bahan Ferromagnetik 2.1.1 Permeabilitas Permeabilitas (permeability) adalah kemampuan suatu benda untuk dilewati garis gaya magnet. Permeabilitas dinyatakan dengan simbul μ (mu). Benda yang mudah dilewati garis gaya magnet disebut memiliki permeabilitas tinggi [5]. 5

Semakin tinggi nilai permeabilitas, maka semakin baik sifat ferromagnetik yang dimiliki bahan tersebut. Nilai permeabilitas pada bahan ferromagnetik berkisar antara 10 sampai 10 5 [6]. 2.1.2 Retentivitas Kemampuan untuk mempertahankan sifat magnet setelah arus dihentikan disebut retentivitas. Sifat ini dimiliki bahan ferromagnetik sehingga dapat mempertahankan magnetisasi meskipun magnet luar yang diberikan telah dihilangkan dan membedakannya dengan bahan paramagnetic [6]. 2.1.3 Histerisis Jika arus dialirkan pada suatu kumparan elektromagnetik, maka akan timbul medan magnet disekitarnya, ketika arus dinaikkan maka medan magnet yang timbul akan meningkat sampai titik konstan, hal ini menandakan bahwa inti ferromagnetik telah mencapai titik jenuhnya dan kerepatan fluks mencapai maksimal. Titik jenuh (a) ini disebut magnetisasi saturasi Jika arus dihentikan fluks magnet tidak sepenuhnya hilang karena bahan inti elektromagnetik masih mempertahankan sifat kemagnetan. Kemampuan untuk mempertahankan sifat magnet setelah arus dihentikan disebut retentivitas. Sedangkan jumlah fluks magnetik yang masih ada setelah medan aplikasi luar dihentikan disebut Magnetisme Residual (titik c). Ketika fluks telah mencapai maksimal (jenuh) dan arus diturunkan makan akan terjadi pelebaran nilai H (coersive force). Nilai H koersif adalah nilai medan magnet yang berlawanan arah yang diberikan pada bahan untuk mengembalikan fluks magnetik kembali nol. Pada bahan magnet lunak ( soft ferromagnetik ) memiliki nilai koersifitas yang rendah sehingga fluks magnetik dapat dengan mudah dibuat kembali menjadi nol. Sedangkan pada bahan magnet keras ( hard ferromagnetik ) memiliki nilai koersifitas yang tinggi [5]. 6

Gambar 3. Kurva Histerisis [5] 2.1.4 Magnetisasi Saturasi Magnetisasi maksimum atau magnetisasi jenuh (saturation magnetization) Ms dari bahan ferromagnetik mepresentasikan besarnya magnetisasi yang dihasilkan oleh dwikutub magnetik yang secara keseluruhan sejajar dengan medan dari luar serta akan berhubungan dengan besarnya kerapatan fluks (Bs). Magnetisasi jenuh Ms adalah perkalian antara momen magnetik netto tiap atom dengan jumlah atom yang ada. M s = n. m [7]. 2.1.5 Remanen Magnetisasi remannen (sisa) atau magnetisasi sisa ketika medan aplikasi magnetik ditiadakan (H=0). Dalam bahan ferromagnetik, remanen magnetisasi dapat diartikan sebagai induksi magnetik sisa dalam bahan ferromagnetik walaupun aplikasi gaya magnetik dihilangkan. Nilai induksi magnet ketika medan magnet luar dihilangkan disebut induksi magnet remanen BR sedangkan nilai magnetisasi yang masih ada ketika medan magnet luar dihilangkan disebut magnetisasi remanen MR. B R = μ 0. M R [7]. 2.1.6 Koersivitas Untuk bahan ferromagnetik koersivitas adalah intensitas medan magnet yang diterapkan diperlukan untuk mengurangi magnetisasi bahan yang ke nol setelah magnetisasi sampel telah didorong ke saturasi. Jadi koersivitas mengukur resistensi dari bahan ferromagnetik untuk menjadi demagnetized. Koersivitas biasanya diukur 7

dalam satuan Oersted atau ampere / meter dan dilambangkan HC. Untuk demagnetized magnet jenuh, medan magnet tertentu harus diterapkan dan ambang batas ini tergantung pada koersivitas dari bahan masing-masing. Bahan "hard" memiliki koersivitas tinggi yang lebih besar dari 10kA/m sedangkan bahan "soft" memiliki koersivitas rendah dibawah 1kA/m [5]. 2.1.7 Suhu Curie Suhu Curie (Tc ) atau titik Curie adalah suhu di mana bahan feromagnet menjadi paramagnet ketika dipanaskan. Atau dapat dikatakan suatu magnet akan hilang kemagnetannya jika dipanaskan melebihi suhu Curie. Dapat juga dikatakan bahwa suhu Curie adalah suhu kritis terjadinya transisi fase ferromagnetik suatu bahan padat menjadi paramagnetik akibat pemanasan [7]. Tabel 2. Suhu Curie pada beberapa bahan ferromagnetik [7]. Bahan Suhu Curie ( o C ) Besi Kobalt Nikel Gadolinium 770 1130 358 20 2.2 Aplikasi Bahan Ferromagnetik 2.2.1 Magnet Permanen Material magnet permanen memiliki elektron dengan momen magnetik yang bersusun pada arah tertentu. Akumulasi kekuatan elektron inilah yang membuat sebuah bahan memiliki medan magnetik. Bahan ferromagnetik yang memiliki retentivity tinggi (hard magnetic material) sangat baik untuk memproduksi magnet permanen [5]. Magnet permanen digunakan pada instrumen penginderaan, rele, mesinmesin listrik yang kecil dan banyak lagi. Baja karbon yaitu baja dengan komposisi karbon 0,4 hingga 1,7% merupakan bahan dasar pembuatan magnet permanen. Untuk meningkatkan kemagnetannya, maka baja karbon ditambah wolfram, kromium, dan baja kobal harus dikeraskan sebelum dimagnetisasi. Bahan paduan 8

alni terdiri dari alumunium, nikel, dan besi. Sedangkan alnico adalah bahan paduan yang terdiri dari alumunium, nikel, dan kobal [5]. 2.2.2 Bel Listrik Pada dasarnya bel listrik terdiri atas sebuah magnet listrik, kontak pemutus arus atau interutor, bel, dan pemukul bel. Sebagian tangkai pemukul bel berfungsi sebagai sauh yang terbuat dari pelat besi lunak. Sauh dikaitkan dengan pegas. Alat itu dipasang pada sutu rangkaian arus yang terdiri atas sumber dan sebuah sakelar tekan. Saat sakelar dalam keadaan terbuka, atidak ada aliran arus listrik. Inti besi lunak tidak dimagnetkan dan kontak pemutus arus dalam keadaan bersentuhan, jika sakelar ditekan, arus mengalir. Inti besi lunak yang terbuat dari bahan ferromagnetik menjadi magnet dan menarik sauh sehingga pemukul bel memukul bel. Tertariknya sauh menyebabkan kontak pemutus arus terbuka sehingga arus berhenti mengalir. Terputusnya arus menghilangkan kemagnetan. Hilangnya kemagnetan magnet listrik melepaskan batang pemukul dan kontak pemutus arus tersambung lagi. Magnet listrik menjadi magnet lagi dan menarik pemukul sehingga memukul bel, demikian seterusnya bel berbunyi [5]. 2.2.3 Generator AC Generator Arus Bolak-balik sering disebut juga sebagai alternator atau generator AC (alternating current) atau juga generator sinkron. Alat ini sering dimanfaatkan di industri untuk mengerakkan beberapa mesin yang menggunakan arus listrik sebagai sumber penggerak. Prinsip dasar generator arus bolak-balik menggunakan hukum Faraday yang menyatakan jika sebatang penghantar berada pada medan magnet yang berubah-ubah, maka pada penghantar tersebut akan terbentuk gaya gerak listrik. Besar tegangan generator bergantung pada [8]: 1. Kecepatan putaran (N) 2. Jumlah kawat pada kumparan yang memotong fluk (Z) 3. Banyaknya fluk magnet yang dibangkitkan oleh medan magnet (f) 9

Gambar 4. Generator AC [8] Generator arus bolak-balik ini terdiri dari dua bagian utama, yaitu : 1. Stator, merupakan bagian diam dari generator yang mengeluarkan tegangan bolak balik 2. Rotor, merupakan bagian bergerak yang menghasilkan medan magnit yang menginduksikan ke stator. Stator terdiri dari badan generator yang terbuat dari baja yang berfungsi melindungi bagian dalam generator, kotak terminal dan name plate pada generator. Inti Stator yang terbuat dari bahan ferromagnetik yang berlapis-lapis dan terdapat alur-alur tempat meletakkan lilitan stator. Dengan adanyanya bahan ferromagnetik maka permeabilitas dan resistivitas yang ada bernilai tinggi. Lilitan stator yang merupakan tempat untuk menghasilkan tegangan. Sedangkan, rotor berbentuk kutub sepatu (salient) atau kutub dengan celah udara sama rata (rotor silinder) [8]. 2.2.4 Transformator Sebuah transformator dengan inti ferromagnetik untuk dc dan ac sinyal terdiri dari setidaknya satu gulungan primer dan satu gulungan sekunder dan memiliki perangkat kontrol untuk mengubah permeabilitas inti, alat ukur untuk mengukur perubahan fluks magnetik atau magnetisasi (ampere-turns) yang terjadi dengan perubahan permeabilitas, dan sumber arus tambahan dikontrol dalam ketergantungan pada perubahan fluks magnetik atau perubahan magnetisasi terhubung ke gulungan sekunder. Transformator memerlukan bahan yang memiliki permeabilitas yang tinggi. Perubahan permeabilitas inti juga dapat dicapai dengan 10

cara yang murni mekanis, misalnya dengan memberikan celah udara, di inti, di mana bagian ferromagnetik dimasukkan secara berkala dan dihapus lagi darinya[9]. 2.2.5 Magnetic recording (Perekam Magnetik) Dalam sebuah magnet sementara, magnet ini dihasilkan dari beberapa kekuatan yang menyejajarkan partikel magnetik sepanjang sumbu tertentu. Gaya ini bisa disebabkan menggosok lain bahan magnet atau medan elektromagnetik yang diterapkan menggunakan arus yang bervariasi [5]. Ketika suatu material non-magnet murni dan kekuatan magnetizing diterapkan, kerapatan fluks naik sepanjang garis putus-putus. Tapi jika dibawa ke nol, fluks tidak mengurangi ke nol tetapi fluks residu tetap dan arus harus diperluas ke wilayah negatif (arah berlawanan) untuk membawa B ke nol lagi maka loop terbentuk dari proses keseluruhan dikenal sebagai kurva magnetisasi bahan atau juga dikenal sebagai loop histeresis. Sekarang properti ini mungkin tidak diinginkan dalam beberapa situasi tetapi dapat membayangkan penggunaan besar untuk hal yang sama. Setelah sinyal diterapkan pada pita magnetik melalui rekaman kepala, bagian pita mendapatkan magnet sesuai dengan sinyal yang meninggalkan sisa fluks pada pita. Ini bertindak agar bagian sinyal pada pita dapat diputar kembali menggunakan kepala pemutaran [5]. Gambar 5. Skema Perekaman Magnetik [5] 11

Penting untuk menyadari bahwa menempatkan sebuah magnet dekat dengan tape akan menyebabkan penghapusan. Sebuah arus listrik dalam kawat kumparan menghasilkan medan magnet mirip dengan sebuah magnet batang, dan bidang yang jauh lebih kuat jika kumparan memiliki ferromagnetik besi seperti inti [5]. Tape kepala terbuat dari cincin dari bahan ferromagnetik dengan celah di mana kontak rekaman itu sehingga medan magnet dapat di emulsi pada pita. Sebuah kumparan kawat di sekitar ring membawa arus menghasilkan medan magnet sebanding dengan sinyal untuk direkam. Jika rekaman selesai magnet dilewatkan di bawah kepala, dapat menyebabkan tegangan di koil. Jadi kepala yang sama dapat digunakan untuk merekam dan playback. Tape kepala untuk stereo kaset harus merekamnya dalam dua lagu secara bersamaan [5]. Gambar 6. Tape kepala perekam magnetic [5] Dasar kepala tape bertindak melibatkan sebuah arus osilasi dalam sebuah kumparan. Medan magnet yang dihasilkan dalam cincin ferromagnetik pinggiran bahan ke bahan tape kesenjangan. Untuk kepala kaset stereo, ada dua mekanisme yaitu untuk merekam dan playback dari track paralel pada pita [5]. 2.2.6 Pesawat Telepon Pesawat telepon terdiri atas dua bagian utama, yaitu pesawat pengirim atau mikrofon dan pesawat penerima atau earpiece. Pesawat mengirim terdiri atas pelat tipis yang disebut diafragma yang selalu bersentuhan dengan butir-butir karbon yang berada di dalam kotak karbin. Getaran suara yang jatuh dipermukaan diafragma mengakibatkan diafragma itu bergetar. Getaran diafragma mengakibatkan butir-butir karbon tertekan. Jika tekanannya besar, butir-butir 12

karbon merapat. Jika tekanannya kecil, butir-butir karbon merenggang. Perubahan merapat dan merenggangnya butir-butir karbon menyebabkan hambatan listriknya berubah-ubah. Saat butir-butir karbon merapat, hambatan listriknya kecil dan saat merenggang hambatan listriknya lebih besar. Berubahnya hambatan listrik karbon sesuai dengan getaran suara. Hal itu mengakibatkan berubahnya arus listrik. Arus yang berubah-ubah itu dialirkan kepesawat penerima. Pesawat penerima terdiri atas sebuah diafragma, magnet listrik, dan magnet tetap yang berfungsi memagnetkan inti magnet listrik. Karena terbuat dari lempengan bahan ferromagnetik, difragma selalu tertarik kearah magnet listrik sehingga bentuknya lengkung. Arus listrik dari pesawat mengirim yang berubah-ubah mengakibatkan kemagnetan elektromagnet pada pesawat penerima berubah-ubah pula. Perubahan ini menyebabkan berubahnya gaya tarik pada diafragma. Perubahan gaya tarik itu sesuai dengan getaran suara yang dikirim dari pesawat pengirim. Penerima mendengar suara pengirim [5]. 2.2.7 Motor Listrik Motor listrik mengubah energi listrik menjadi energi mekanik sedangkan generator listrik mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Kebanyakan motor listrik bekerja dengan elektromagnetisme. Magnet adalah salah satu fenomena dimana bahan mengerahkan kekuatan yang menarik atau tolak menolak pada bahan lainnya. Beberapa bahan terkenal yang menunjukkan sifat magnetik dengan mudah terdeteksi adalah nikel, besi, beberapa baja, dan mineral magnetit. Namun, semua bahan dipengaruhi untuk tingkat yang lebih besar atau lebih kecil dengan adanya medan magnet. Medan magnet dihasilkan oleh gerakan muatan listrik. Medan magnet menyebabkan gaya magnet yang terkait dengan magnetisme dan / atau magnet. Beberapa magnet terdiri bahan-bahan yang menghasilkan medan magnet mereka sendiri. Bahan ferromagnetik digunakan dalam pembuatan motor listrik karena dapat menjadi magnet permanen [10]. 13

2.2.8 Teknologi Spintronik Spintronika diharapkan dapat menyimpan data dalam ruang yang lebih rapat, memproses data lebih cepat, dan mengonsumsi daya lebih sedikit. Para peneliti di Ohio State University telah berhasil membuat peranti memori yang memanfaatkan prinsip spin. Peranti ini berupa pita magnet organik, yang dilapisi dengan ferromagnet metalik. Perangkat ini dapat merekam data dengan mengendalikan spin elektron menggunakan medan magnet. Dibandingkan dengan elektronika, yang mengharuskan adanya pergerakan elektron, memanipulasi spin elektron ini memerlukan lebih sedikit energi. Tidak ada pergerakan electron yang berarti lebih sedikit panas yang dibangkitkan, dan berarti tidak perlu adanya sistem pendingin. Selain itu konsumsi daya yang lebih sedikit akan menguntungkan untuk digunakan sebagai peranti portabel, yang memiliki pasokan daya terbatas. Magnet organik yang digunakan pada riset ini ialah vanadium tetracyanoethanide, yaitu magnet organik pertama yang beroperasi di atas suhu kamar. Dengan material ini para peneliti dapat mengubah spin elektron hanya dengan medan magnet lemah. Spin merupakan arah putaran elektron terhadap sumbu tengah, arus yang berasal dari deretan spin elektron dan medan listrik tidak menghasilkan kebocoran daya. Prinsip ini disebut dengan spintronick [5]. 14

BAB III PENUTUP 3.1 Simpulan Bahan Ferromagnetik merupakan salah satu klasifikasi dari bahan magnetik. Bahan Ferromagnetik merupakan bahan yang dapat termagnetisasi tanpa adanya medan magnet dari luar. Ferromagnetik terjadi ketika momen magnetik pada tiap domein memiliki arah yang sama. Beberapa sifat dari bahan ferromagnetik dapat dijelaskan dengan permeabilitas, retentivitas, histerisis, magnetisasi saturaso, remanen, koersivitas, dan suhu curie. Karena sifat magnetiknya yang cukup baik, bahan ferromagnetik banyak digunakana dalam beberapa perangkat. Bahan ferromagnetik dibagi menjadi dua yaitu bahan magnet lunak dan bahan magnet keras. Aplikasi dari bahan magnet lunak adalah bel listrik. Sedangkan aplikasi bahan magnet keras adalah magnet permanen yang dapat digunakan untuk instrumen penginderaan, rele, mesin-mesin listrik yang kecil dan banyak lagi. 15

DAFTAR PUSTAKA [1] Anonim. no. Classes of Magnetic Materials. [Online]. Tersedia : http://www.irm.umn.edu/hg2m/hg2m_b/hg2m_b.html#ferromagnetism. [Diakses pada 4 Sepetember 2017] [2] Abdullah, Abid. 2017. Ciri-ciri Magnet, Pengertian, dan Sifat-sifat Kemagneta Bahan. [Online]. Tersedia : http://informazone.com/ciri-cirimagnet/#3_ferromagnetik [Diakses pada 4 Sepetember 2017] [3] Griffiths, David J. 1999. Introduction to Electrodynamics. USA [4] Admin. No. Magnetic Hysteresis. [Online]. Tersedia : http://www.electronicstutorials.ws/electromagnetism/magnetic-hysteresis.html [Diakses pada 4 Sepetember 2017] [5] Yelfianhar, Ichwan. No. Bahan Magnetik. [6] Risdiana. 2012. Diktat Kuliah : Bahan Magnet dan Superkonduktor. Jatinangor : Universitas Padjadjaran [7] Callister Jr., W. D. Material Science and Engineering. An Introduction, John Wiley & Sons, Inc., Singapore, 1985 [8] Wijaya, Hendri. No. Prinsip Kerja Generator DC dan AC. [Online]. Tersedia : https://www.academia.edu/3616755/fisika_generator_ac_and_dc [Diakses pada 4 September 2017] [9] Smutny, Kurt. 1979. Transformer with a ferromagnetic core for dc and ac signal. [Online]. Tersedia : https://www.google.com/patents/us4163189 [Diakses pada 4 September 2017] [10] Tomsic, R.R.. 2009. Electric motor containing ferromagnetic particles. [Online]. Tersedia : https://www.google.com/patents/us20090134719 [Diakses pada 4 September 2017] xvi