seminar nasional sains dan teknologi (senastek-2015), kuta ... filevibrasi yang terjadi dalam...

Seminar Nasional Sains dan Teknologi (SENASTEK-2015), Kuta, Bali, INDONESIA, 29 – 30 Oktober 2015

PENGARUH SUBSTITUSI UNSUR Gd PADA

STRUKTUR KRISTAL SUPERKONDUKTOR SISTEM

BISMUTH FASE 2223 : Bi2Sr

2(Gd

1-xCa

1+x)Cu

3.05O

z

I.B.A. Paramarta 1) , I.G.A.A. Ratnawati 2)

1, 2 Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udauana

alit.paramarta@yahoo.com

P000

METODOLOGI PENELITIAN

Metode sintesis yang digunakan adalah metode pencampuran basah,

dengan langkah-langkah seperti pada Gambar 1.

Gambar 1. Diagram alir proses sintesis superkonduktor Bi2Sr2(Gd1-xCa1+x)Cu3Oz

KESIMPULANDari hasil penelitian dan analisis data, dapat disimpulkan : bahwa

penambahan nilai x pada superkonduktor Bi2Sr2(Gd1-

xCa1+x)Cu3.05Oz mengakibatkan nilai parameter kisi ke arah sumbu a

dan c menurun sedangkan ke arah sumbu b meningkat dan ukuran

partikel mengecil. Vibrasi sampel Bi2Sr2(Gd1-xCa1+x)Cu3.05Oz terjadi

pada range panjang gelombang antara 500-600 cm-1 .

DAFTAR PUSTAKA

UCAPAN TERIMAKASIHPenulis menghaturkan banyak terimakasih kepada pihak pemberi

dana HUPS UNUD.

PENDAHULUAN

Salah satu superkonduktor yang berpeluang besar dalam aplikasi

adalah superkonduktor sistem Bismuth fase 2223 karena mempunyai suhu

kritis tinggi yaitu sekitar 110 K. Beberapa penelitian mengenai bahan

tersebut telah dilakukan dengan berbagai cara, diantaranya dengan

pemberian doping untuk sistem Bi-2212 [Nguyen T.S.], pemberian doping

untuk sistem Bi-2223 [Mizuno], pemberian doping untuk Bi-1212 [A. Ehman,

Kande, Beables]. Akan tetapi superkonduktor tersebut masih mempunyai

medan magnetik kritis kecil, sehingga akan berdampak buruk pada

aplikasinya. Salah satu bahan yang dapat meningkatkan medan magnetik

kritis adalah unsur Gd. Oleh karena itu pada penelitian ini dilakukan

substitusi unsur Gd pada Ca untukmeningkatkan nilai medan magnetik

superkonduktor tersebut, sehingga dalam pengaplikasiannya tidak

memerlukan biaya tinggi.

Dari uraian di atas maka dapat diangkat beberapa permasalahan

yang meliputi, bagaimana pengaruh substitusi Gd pada Ca terhadap

pembentukan fase 2223, perubahan parameter kisi, ukuran partikel dan

vibrasi yang terjadi dalam sampel. Tujuan penelitian ini adalah

menghasilkan sampel Bi2Sr2(Gd1-xCa1+x)Cu3Oz dengan fase atau kristal

tunggal dan homogenitas tinggi.

HASIL PENELITIAN

Hasil karakterisasi X-ray diffraction (XRD) memperlihatkan fasa

superkonduktor Bi-2223 dan fasa impuritas Bi-2212

10 20 30 40 50 60 70 80 90

Arb

itra

ry u

nits

2

x = 0.1

x = 0.3

Sampel

Bi2Sr2(Gd1-xCa1+x)Cu3.05Oz

Parameter Kisi

a (Ao) b (Ao ) c (Ao )

x = 0.1 5.402623 5.410510 30.6859

x = 0.3 5.385031 5.434867 30.5586

Tabel 1. Nilai parameter kisi sebagai hasil refinement spektrum XRD

Sampel

Bi2Sr2(Gd1-x Ca1+x)Cu3.05Oz

Ukuran partikel (nm)

x = 0.1 150

x = 0.3 147

Tabel 2. Ukuran partikel hasil perhitungan menggunakan persamaan Scherrer

Penimbangan Bahan

(Bi2O3, SrCO3, Gd2O3, CaCO3, CuO)

Karakterisasi

XRD, FTIR

Pencampuran dan

pengadukan dengan HNO3

Pemanasan pada 100oC

selama 1 jam

Kalsinasi pada

600oC selama 3 jam

Sintering pada 850oC

selama 2 jam

Bi-2223

Bi-2212

Gambar 2. Spektrum XRD sampel Bi2Sr2(Gd1-xCa1+x)Cu3.05Oz dengan x : 0.1

dan 0.3 pada suhu sintering 850oC selama 2 jam

Gambar 3. Kurva hasil karakterisasi FTIR sampel Bi2Sr2(Gd1-xCa1+x)Cu3.05Oz

yang diberi perlakuan x = 0.1 dan 0.3

• Beables, P.V.P.S.S, Parberry, J.M., (1997), Phys. Stat. Sol, 162, 689.

• Ehmann, A., Kembler-Sack, S, Losch, S. Schlichenmair, M, Wischer, W.,

Zoler, P., Nissel, T., Huebener, R., P, (1992), Physica C, 1-6.

• Kambe, S., Akao, T., Oshima, S., Okuyama, S., (1995), Physics C, 206,

151-156.

• Nguyen Thuy Sinh, Hong Ngoc Hien, (1995), 2nd International Workshop on

Material Science, Hanoi, 491-494.

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

%T

cm-1

A

B C

D

Simbol Vibrasi

Bilangan

gelombang

(cm-1 )

A Cu(1)-O(1)-Cu(2) 500 – 600

B Logam M-O 850 – 1100

C CO3-2 1500 – 1750

D Gugus O-H dan N-H 3200 – 3700

Tabel 3. Sumber vibrasi pada sampel dengan bilangan gelombangnya

TEMPLATE DESIGN © 2008

www.PosterPresentations.com