Tutorial Membuat Pemodelan Atau Visualisasi Struktur Kristal Menggunakan Diamond 4-Tutorial A


B. Membuat Pemodelan Atau Visualisasi Struktur Kristal Menggunakan Diamond 4

Dalam sesi tutorial kali ini Anda akan mempelajari:
  1. Cara memasukkan data struktur kristal secara manual
  2. Cara memvisualisasikan struktur kristal menggunakan Asisten Pembuatan Struktur Gambar (Structure Picture Creation Assistant)

Pada tahap ini Anda akan belajar cara memasukkan data struktur kristal secara manual yang mungkin diperlukan jika tidak ada file data struktur yang tersedia (mis. Jika data struktur kristal diberikan dalam beberapa publikasi): Silahkan jalankan aplikasi DIAMOND (Pada sesi tutorial sebelumnya, hal ini telah dilakukan secara otomatis selama prosedur impor file). Berikut adalah langkah-langkahnya: 
  • Silahkan pilih perintah "New ..." dari menu "File" atau tekan tombol toolbar "New empty document")
  • Ketika menekan opsi tersebut maka perintah menu utama pertama kali akan menawarkan opsi tambahan. Pilih opsi "Create a document and type in or modify structure parameters" kemudian tekan OK. 
  • Selanjutnya akan muncul kotak dialog dengan judul "New Structure ..." dari menu "Structure". Setelah itu, Anda akan diarahkan pada sub judul “Welcome to the New Structure Assistant” kemudian Klik “Next”. Halaman "assistant" ini yang akan membimbing Anda melalui input data yang diperlukan (seperti grup ruang, sel satuan atau parameter atom) dan tentunya akan menampilkan input data yang diperlukan.
  • Sekarang Anda harus memasukkan data struktur kristal; kita akan menggunakan data kuarsa (SiO2) yang diambil dari entri "S541934" dari Pauling File Binaries Edition: Tekan "Next" untuk masuk ke halaman kedua kemudian pilih "Type in new structure parameters" dan ubah "Title of the new structure” menjadi "quartz low”, karena data tersebut sesuai dengan modifikasi kuarsa pada suhu rendah (gbr 1).
Gambar 1
  • Setelah itu, tekan "Next" lagi maka selanjutnya anda akan diarahkan ke kotak dialog ketiga (gambar 2), dimana tempat anda memulai memasukkan data. Pastikan anda telah memilih "Crystal structure with cell and space group". Kemudian masukkan informasi struktur kristal quartz low tersebut kedalam menu box dari setiap perintah input yang di inginkan.
  • Pada perintah input "Space Group" klik "browse..." guna membuka daftar space group yang susuai lalu pilih "P 31 2 1 (152)" seperti yang diperlihatkan pada gambar 3. (Catatan penting: jangan menulis kode space group secara manual, tapi pilih menu browse yang tertera di samping box).
Gambar 2
Gambar 3
  • Pada perintah input parameter cell yang meliputi "Cell lenght" dan "Cell angle" masukkan nilai a = 4.535A dan c = 5.17 A (semua data input yang sesuai dengan space group, maka parameter cell lenght otomatis dinonaktifkan, sehingga dalam kasus penginputan data untuk quartz low parameter cell length b dinonaktifkan dan secara otomatis nilanya sama dengan parameter cell length a seperti yang ditunjukkan pada kotak merah).
Gambar 4.
  • Selanjutnya klik "Next" untuk melanjutkan ke halaman berikutnya di mana Anda akan memasukkan nilai parameter atom (elemen, kesetaraan oksidasi dan koordinat). Unsur atom pertama yang dimasukkan adalah Si; tingkat oksidasi dalam senyawa ini adalah +4. Keadaan oksidasi elemen harus diberikan tepat setelah simbol elemen, jadi silakan masukkan "si + 4" sebagai simbol elemen di kotak input "Atom".
  • Setelah itu, tekan tombol <Tab> pada keyboard untuk mengisi nilai ”x / a” lalu masukkan nilai 0,4487 di kotak input ini dan tekan <Tab> untuk menuju ke "y / b" lalu masukkan nilai 0, selanjutnya dengan cara yang sama masukkan nilai 0,33333 untuk "z / c". Sekarang Anda telah memasukkan semua data untuk atom, tekan tombol "Add" di sebelah kanan untuk menambahkan data atom ke tabel seperti yang ditunjukkan pada gambar 5.

Gambar 5.
  • Sekarang, Anda harus memasukkan parameter untuk atom kedua (O-2) yaitu "O-2 dengan kordinat (0.367.0.2952.0.2427)". Cukup ikuti prosedur yang dijelaskan pada saat proses penginputan parameter-parameter pada atom Si + 4. Setelah Anda menekan tombol "Add".

Gambar 6.
  • Setelah mengisi parameter atom, selanjutnya klik next maka kotak dialog akan muncul dengan perintah “Picture creation” yang ditunjukan pada gambar 8. Kemudian centang perintah “Start structure picture” selanjutnya pada Create picture: pilih “Launch the Picture Creation Assistant” kemudian centang “Save picture start settings as default (cf. “Tools/Options/Picture Start”)” selanjutnya klik “Next >”, kemudian klik Finish.
Gambar 7.
  • Selanjutnya kotak dialog dengan judul “Create Structure” akan muncul, centang perintah “Destroy all atoms, bonds, etc.” dan “Get a proposal from structure parameters” hal ini berfungsi untuk membuat konfigurasi baru sehingga tidak berpengaruh terhadap gambar yang telah dibuat sebelumnya kemudian klik “Next >” seperti yang diperlihatkan pada gambar dibawah ini:

Gambar 8
  • Kotak dialog akan muncul dengan perintah “Picture building basics” yang ditunjukan pada gambar 10. Pilih “Fill Cell range with atoms” dengan memilih Range tertentu bergantung kebutuhan gambar, dengan nilai minimum dan maksimum yang tidak di ubah. Kemudian klik “Next”

Gambar 9
  • Kotak dialog akan muncul dengan perintah “Additional atoms and other objects” yang ditunjukan pada gambar 11. Perintah yang di cetang bergantung pada kebutuhan bagian struktur yang akan di selidiki, selanjut nya klik “Next >”

Gambar 10.

  • Kotak dialog akan muncul dengan perintah “Picture design” yang ditunjukan pada gambar 12. Pada perintah “layout” menunjukan latar dari visualisasi struktur kristal kemudian untuk “model etc.:” menunjukan bentuk atom sedangkan “Format:” direkomendasikan memilih rendering untuk hasil yang terbaik, kemudian klik “Next” Selanjut nya klik “Finish”

Gambar 11
  • Setelah mengklik finish, maka anda dapat melihat visualisasi atau pemodelan struktur kristal yang baru saja anda buat seperti yang diperlihatkan pada gambar di bawah ini:

Gambar 12

Selamat! Anda baru saja selesai membuat gambar pertama Anda tentang struktur kristal! Silahkan save terlebih dahulu hasil desain Anda dengan menekan menu "File" kemudian klik save lalu simpan sesuai lokasi yang anda inginkan. Jangan sampai lupa menyimpan file tersebut karena pada tahap tutorial berikutnya yang harus dilakukan adalah menyesuaikan desain gambar sesuai kebutuhan Anda. Jadi sampai jumpa di tutorial selanjutnya, semoga bermanfaat.



Sumber Pustaka:

A. M. Idris. 2019. Simulasi Struktur Kristal Paduan Oksida Nd1-xFeO3 Dengan Subtitusi (Yb)x, (x = 0.01, 0.05 dan 0.1). Skripsi. Universitas Negeri Makassar.

H. Putz and K. Brandenburg. 2018. User Manual Diamond Crystal and Molecular Structure Visualization. Crystal Impact.