Dr. Eddwi Hesky Hasdeo

Video ini membahas pentingnya mempelajari Fisika Zat Padat dalam mengetahui perkembangan material yang digunakan dalam berbagai era sivilisasi manusia, seperti semikonduktor yang memungkinkan pembuatan gerbang logika 1.0. Materi juga membahas tentang struktur dan sifat material kuantum, contohnya grafin yang memiliki kekuatan dan konduktivitas tinggi serta kemampuan elektron bergerak secara relativistik. Selain itu, pembahasan juga mencakup interaksi antara atom dan elektron dalam zat padat yang memengaruhi sifat mekanik, elektronik, optik, serta munculnya fase material baru seperti material magnet dan superkonduktor.

Halo, selamat datang di Kuliah Fisika Asat Padat bersama dengan saya, Hesky.

Saya adalah peneliti fisika kuantum di material,

dan saya berasal dari Badan Reset dan Inovasi Nasional atau BRIN.

Era sivilisasi dari suatu humankind atau manusia,

itu ditentukan oleh material apa yang mereka pakai.

Contohnya adalah kita mengenal era zaman batu,

dan sekarang kita mengenal era zaman silikon.

Mungkin kalian di sini melihat video ini dari layar LCD,

ataupun dari handphone, ataupun dari komputer.

Itu semua terbentuk karena bertambahnya pengetahuan kita akan asat padat.

kita mengenal adanya material yang baru kita sebut sebagai semikonduktor.

kita tidak hanya menghantarkan atau menutup arus listrik,

tetapi juga bisa membuat suatu perhitungan dengan arus listrik yang ada.

Itulah sebabnya silikon atau chip yang ada kita sekarang merupakan revolusi kuantum 1.0.

Dan kita akan menghadapi revolusi kuantum yang berikutnya,

dan material yang kita akan pakai adalah material kuantum.

Contoh asat padat yang membuat kita menemukan material baru adalah karbon.

Yang pertama, dia memiliki fasa yang berbentuk lembaran-lembaran.

Yang kedua adalah fasa yang membentuk tetragonal.

Yang membentuk lembaran-lembaran ini, kita bisa lihat di pensil yang kita miliki.

Grafit dan intan memiliki properti yang jauh berbeda.

Grafit berwarna hitam, sedangkan intan transparan.

Grafit dapat menghantarkan listrik, sedangkan intan merupakan insulator.

Grafit begitu rapuh, makanya kita bisa menulis,

yang artinya kita selalu bisa mematahkan ikatan-ikatan antar layer,

Akan tetapi kalau kita mampu mengisolasi satu layer saja dengan tebal satu atom,

kita akan mendapatkan material baru yang kita namakan grafin.

Dan material ini memiliki kekuatan yang jauh lebih kuat daripada intan,

tapi memiliki konduktivitas yang jauh lebih besar dari grafit.

Dan terlebih lagi, material ini juga transparan.

Dan lebih hebatnya lagi, elektron dalam grafin ini mampu bergerak

seperti layaknya elektron yang bergerak secara relativistik.

Nah itu sangat menarik buat orang fisika.

Dan kita menamakan grafin ini sebagai salah satu dari material kuantum.

Nah, apa saja yang akan kita pelajari dalam saat padat?

Kita mengenal dalam saat padat itu terdapat atom.

Dan atom-atom itu dikelilingi oleh elektron-elektron yang mengelilingi.

Nah, interaksi-interaksi antara elektron dengan atom,

atau atom dengan atom yang lain itu memberikan properti-properti dalam saat padat.

Ini utamanya muncul karena interaksi antar-atom di dalam saat padat.

Jadi kita bisa bertanya, berapakah kekuatan dari saat padat yang kita miliki,

bagaimanakah responnya terhadap stres, atau strain, atau tekanan di dalam saat padat?

Berikutnya adalah interaksi antara elektron dengan atom ini.

Elektron ini terperangkap pada potensial yang bersifat periodik.

Dan ini akan memberikan kita gambaran bagaimana elektron bergerak dalam saat padat.

Apakah elektron akan menjadi metal, semikonduktor, ataukah insulator?

Bagaimana ketika elektron ini kita memberikan cahaya?

Itu ketika kita memahami interaksi antara elektron dengan atom-atom ini.

Dan kalau kita mau menginteraksikan elektron dengan elektron yang lain,

maka kita akan berada pada regime yang sangat kuat interaksinya,

Di sini akan muncul fase-fase material baru,

Itu semua akan muncul ketika interaksi yang ada dalam saat padat menjadi sangat kuat.

Dan itulah gambaran apa saja yang akan kita pelajari dalam fisika saat padat ini.