XRD (rotating anode) vs. neuton diffraction

Berikut ini adalah intermezo ditengah diskusi mengenai penerapan teori grup untuk struktur magnetik

Secuplik perbandingan antara XRD (rotating anode) yang biasa ada di universitas vs neutron diffraction dalam ranah eksperimen non magnetik dapat dilihat pada Gambar. Eksperimen dilakukan pada 2 sample berbeda. Mula-mula dilakukan pengukuran XRD pada kedua sample tersebut dengan sebagian hasil tertera pada gambar di sebelah kiri. Lalu dilakukan pengukuran difraksi neutron pada kedua sample tersebut dengan sebagian hasil tertera pada gambar di sebelah kanan. Semua pengukuran dilakukan pada suhu ruang. Garis terputus bersesuaian dengan salah satu sample sedangkan garis tak terputus merupakan kontribusi dari sample lainnya. Terlihat bahwa kontrast pada difraktogram XRD tidak jauh berbeda dibandingkan dengan difraktogram neutron. Seandainya hasil XRD di refine mandiri, hasil struktur kristal antara kedua sample pasti tidak jauh berbeda (kecuali tentu parameter kisinya). Rincian pembahasan dapat dilihat di
Journal of Applied Crystallography, 2010, Volume 43, pages 394-400

Teori Grup Untuk Struktur Magnetik

Untuk bahan kristal yang mengandung atom magnetik, struktur magnetiknya terkendala oleh simetri dari struktur kristalnya. Karenanya struktur magnetik yang mungkin muncul untuk sistem kristal tertentu sangat tergantung dari simetri kristal yang ada. Tambahan lagi, vektor propagasi magnetik (jika dianggap struktur magnetik sebagai gelombang) akan juga menentukan struktur magnetik tersebut. Jadi, struktur magnetik tersebut tergantung dari posisi atom magnetik dan juga vektor propagasi magnetik. Tinjauan simetri semacam ini mengandung tahapan yang sangat rinci (tidak seperti pada umumnya analisis eksperimen makroskopik) dan membutuhkan kesabaran jika ingin mengerjakan semuanya sendiri (tanpa bantuan software). Tidak banyak yang tertarik untuk itu, tapi sekali pernah mengalaminya, maka pemahaman mengenai teori grup akan meningkat beberapa tingkat (dibandingkan dengan pemahaman yang diperoleh hanya dengan menggunakan software jadi).

Jadi ada beberapa jalur (route) untuk aplikasi teori grup tersebut dalam menentukan struktur magnetik yang mungkin muncul untuk atom magnetik dalam suatu kedudukan simetri kristal dan vektor propagasi magnetik tertentu. Jalur pertama adalah jalur pintas: gunakan saja software jadi semacam basirep atau sarah. Jalur kedua adalah jalur setengah susah: gunakan tabel irreducible (coset irreducible) representation yang tersedia dari handbook Kovalev atau sejenisnya. Jalur ketiga adalah jalur pemahaman utuh: buat sendiri irreducible representation nya (bisa secara analitik atau numerik) lalu gunakan representasi tersebut untuk menghasilkan struktur magnetik terkait.

Nah, sekarang bagian mana yang perlu kita diskusikan ? Seperti biasa, kalau tak ada pertanyaan maka tak ada lanjutan.