PENENTUAN KURVA DISPERSI TEORITIS POLARITON MAGNETIK PERMUKAAN DALAM BAHAN MAGNETOELEKTRIK

Abstract

Telah ditentukan secara teoritis kurva dispersi polariton magnetik permukaan bahan
magnetoelektrik uniaxial dua subkekisi BaMnF4 dalam daerah frekuensi 0-50 cm-1, dengan
perambatan gelombang tegak lurus pada sumbu mudah tanpa medan luar. Relasi dispersi
tersebut diperoleh melalui persamaan-persamaan Maxwell untuk medium magnetoelektrik
dengan penerapan syarat batas bagi komponen medan listrik dan magnetnya.
Suseptibilitas listrik, magnetik dan magnetoelektrik bahan adalah besaran-basaran yang
mengatur dinamika internal sistem magnetik tersebut. Telah ditunjukkan bahwa polariton
magnetik permukaan tidak merambat dalam TM (Transverse Magnetic) tapi hanya
merambat dalam ragam TE (Transverse Electric) yang bersifat nonresiprokal dengan
perubahan arah vektor gelombang menyebabkan perubahan frekuensi atau ω (q ) ≠ ω( −q ) .
Ditemukan dua jenis polariton magnetik permukaan, yaitu yang memiliki frekuensi batas
magnetostatik (real mode) dan yang tidak memiliki batas magnetoelektrik (virtual mode).
Kedua jenis polariton tersebut tidak terpengaruh oleh efek magnetoelektrik. Sebagai
tambahan ditemukan polariton limbak dalam ragam TM yang dapat terpengaruh oleh
adanya interaksi magnetoelektrik dalam bentuk munculnya ragam magnon polariton dan
phonon polariton pada frekuensi tertentu. Untuk menunjukkan keberadaan polariton
permukaan dilakukan pula perhitungan reflektivitas ATR (attenuated total reflection) yang
ternyata dapat terdeteksi pada saat jarak antara prisma dan cuplikan mencapai nilai
optimum sebesar 0,2 cm. Reflektivitas ATR dari virtual mode dapat diperoleh dengan
menggunakan prisma Si(dengan tetapan dielektrik ep = 11.56), sedangkan untuk real mode
diperoleh dengan e lebih besar (ep > 17) yang tentu saja belum dapat dilakukan karena belum ditemukan prisma dengan nilai ep sebesar itu.

Kata kunci: Polariton Magnetik, Bahan Magnetoelektrik