2016 : SINTESIS DAN KARAKTERISASI SUPERKONDUKTOR Pr1-xLaCexCuO4-? BERUKURAN NANOMETER\n

Prof. Dr. Drs. Darminto M.Sc
Prof. Drs. Suminar Pratapa M.Sc., Ph.D.
Malik Anjelh Baqiya S.Si., M.Si.,Ph.D.


Abstract

Penelitian ini berdasar pada pengembangan riset tentang nanosains dan nanoteknologi terkait dengan material superkonduktor berukuran nanometer yang disebut dengan superkonduktor nano (nano-superconductors). Material yang diteliti dalam riset ini adalah Pr1-xLaCexCuO4 (PLCCO) dengan doping x = 0.15 dan 0.17. Penelitian ini mencoba untuk menyelidiki lebih lanjut material superkonduktor doping elektron (tipe-n) dalam ukuran kristal sekecil mungkin (berkisar < 100 nm) dari segi struktur kristalnya. Material nano superkonduktor tipe ini memiliki sifat yang sangat menarik ditinjau dari sifat superkonduktivitas dan magnetiknya. Sifat superkonduktor tipe-n sangat dipengaruhi oleh jumlah oksigen di dalam struktur kristalnya. Defisiensi oksigen di dalam struktur kristalnya secara tidak langsung juga mempengaruhi sifat magnetik (ferromagnetism properties) dari superkonduktor itu sendiri, di samping adanya efek permukaan superkonduktor nano tersebut. Keterkaitan sifat-sifat inilah yang memicu riset ini. Metode sintesis yang dipakai pada penelitian ini adalah kombinasi antara reaksi kimiawi (dissolved method) dan proses mekanik (solid state reaction). Dissolved method (metode larutan basah) dipakai untuk menghasilkan material awal (precursors) sedangkan proses mekanik dipakai untuk menghomogenkan bahan-bahan dasar menjadi material yang diinginkan. Pengamatan pertama adalah sebisa mungkin hasil sintesis menghasilkan serbuk yang homogen dan memiliki impuritas fasa yang sekecil mungkin. Mengingat penelitian ini berusaha menghasilkan partikel berukuran kristal nanometer, maka dilakukan beberapa variasi suhu sinter dan lama waktu tahan untuk mempertahankan ke-nano-an kristalnya. Selanjutnya, riset ini juga berusaha untuk menganalisa struktur kristal, sifat listrik dan kemagnetan dari PLCCO nano tersebut. Alat yang digunakan untuk karakterisasi antara lain DTA/TGA, SEM/EDX, TEM, XRD, dan VSM. Alat-alat sintesis dan karakterisasi tersebut tersedia di dalam ITS sendiri maupun di luar ITS (terutama UGM dan BATAN), sehingga memungkinkan untuk menjalin kolaborasi antar laboratorium maupun antar institusi.