PENGARUH SUBSTITUSI UNSUR Gd PADA STRUKTUR KRISTAL SUPERKONDUKTOR SISTEM BISMUTH FASE 2223.

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 : Bi

₂

Sr

₂

(Gd

_1-x

Ca

_1+x

)Cu

_3.05

O

_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(Gd_1-xCa_1+x)Cu₃O_z

KESIMPULAN

Dari hasil penelitian dan analisis data, dapat disimpulkan : bahwa penambahan nilai x pada superkonduktor Bi₂Sr₂(Gd

1-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(Gd_1-xCa_1+x)Cu_3.05O_z terjadi pada range panjang gelombang antara 500-600 cm-1 .

DAFTAR PUSTAKA

UCAPAN TERIMAKASIH

Penulis 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(Gd_1-xCa_1+x)Cu₃O_z 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

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(Gd_1-x Ca_1+x)Cu_3.05O_z 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 100o_C

selama 1 jam Kalsinasi pada 600o_{C selama 3 jam}

Sintering pada 850o_C

selama 2 jam

Bi-2223

Bi-2212

Gambar 2. Spektrum XRD sampel Bi₂Sr₂(Gd_1-xCa_1+x)Cu_3.05O_z dengan x : 0.1 dan 0.3 pada suhu sintering 850o_{C selama 2 jam}

Gambar 3. Kurva hasil karakterisasi FTIR sampel Bi₂Sr₂(Gd_1-xCa_1+x)Cu_3.05O_z 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

%

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

TEMPLATE DESIGN © 2008