Penelitian tentang bahan superkonduktor terus dilakukan untuk mendapatkan material superkonduktor dengan sifat karakteristik yang lebih baik.

Transkripsi

1

2

3 LATAR BELAKANG Penelitian tentang bahan superkonduktor terus dilakukan untuk mendapatkan material superkonduktor dengan sifat karakteristik yang lebih baik. Kebutuhan bahan superkonduktor dunia dalam 15 tahun kedepan diprediksi akan meningkat secara signifikan

4 menghasilkan fasa Bi-2212 dan (Bi,Pb)-2212 dengan ukuran partikel berukuran nano ` mengetahui pengaruh waktu tahan terhadap ukuran partikel ` mengetahui pengaruh doping dan ukuran partikel terhadap sifat dari bahan superkonduktor `

5

6

7 1. Resistivitas Nol 2. Diamagnetik Sempurna

8 Perkembangan penemuan bahan superkonduktor

9

10 Sistem Bi-Sr-Ca-Cu-O mempunyai tiga fasa superkonduktif Bi 2 Sr 2 Ca 2 Cu 3 O 10 (fasa 2223) Tc = K Bi 2 Sr 2 CaCu 2 O 8 (fasa 2212) Tc = K Bi 2 Sr 2 Ca 0 CuO 5 (fasa 2201) Tc = 9-22 K

11 Superconducting layer Tersusun oleh lapisan ganda CuO 2 dan dipisah oleh lapisan dengan kation tunggal Ca Blocking layer Dibangun oleh susunan Bi2Sr2O4 yang terdiri dari -SrO-BiO-BiO-SrO-

12 Diagram Fasa Superkonduktor Berbasis Bismuth

13 Hasil Percobaan Rao, et.al yang menunjukkan sifat feromagnetik nanosuperkonduktor YBCO pada suhu kamar

14 Substitusi Pb terhadap Bi memberikan beberapa keuntungan, diantaranya distribusi material yang lebih seragam, peningkatan sifat superkonduktif, dan pengoptimalan terbentuknya pinning centre dimana yang paling optimal adalah pemberian konsentrasi Pb dengan nilai x=0,4 (T. Rentschler, 1993)

15

16 PREVIOUS RESEARCH (V. Garnier, et.al)

17 Bi 2 O 3, SrCO 3, CaCO 3, CuO HNO 3 + H 2 O Prekursor Diaduk pada suhu 70 o C Kerak biru dikeringkan Suhu 170 o C selama 4 jam Kalsinasi 790 o C selama 4 jam Sinter 840 o C selama 1 jam bertahap Karakterisasi XRD VSM TEM dan SQUID

18 Bi 2 O 3, SrCO 3, CaCO 3, CuO, PbO HNO 3 + H 2 O Prekursor Diaduk pada suhu 70 o C Kerak biru dikeringkan Suhu 170 o C selama 4 jam Kalsinasi 790 o C selama 4 jam Sinter 840 o C selama 1 jam bertahap Karakterisasi XRD VSM TEM dan SQUID

19 XRD, VSM, TEM, SQUID, FPP

20 TABLE 1. Sample code based on sintering time Penamaan sampel Bi 2212 / (Bi,Pb) 2212 Waktu sinter (jam) Nama Sampel Bi B3 Bi B4 Bi B5 Bi B6 Bi B7 (Bi,Pb) BP3 (Bi,Pb) BP4 (Bi,Pb) BP5 (Bi,Pb) BP6 (Bi,Pb) BP7

21 Karakterisasi 1.Uji XRD di Laboratorium Research Center ITS 2.Uji VSM 3.Uji TEM 4.Uji Four Point Probe 5.Uji SQUID

22

23 Pola Difraksi Sampel Bi 2212

24 Pola Difraksi Sampel (Bi,Pb)-2212

25 Manshori, et.al (1999) Fahmi Asuti (2013) SAMPEL B7

26 Ukuran kristal menggunakan program MAUD Gambar: Plot hasil penghalusan MAUD sampel BP7. Pola difraksi terukur digambarkan dengan tanda (+ + +) warna biru dan pola difraksi terhitung digambarkan dengan garis lurus warna hitam. Kurva paling bawah adalah plot selisih antara pola difraksi terukur dengan pola difraksi terhitung. Garis-garis tegak menyatakan posisi- posisi puncak Bragg.

27 Tabel ukuran kristal

28 Tabel FoM masing-masing sampel Figures of Merit (FoM) Sampel Sig (%) Rw (%) Rb (%) Rexp (%) B3 2,5 25,2 18,8 9,0 B4 2,2 22,9 17,7 10,0 B5 1,9 21,4 16,6 11,1 B6 2,1 22,5 17,5 10,4 B7 1,8 22,9 17,8 12,2 BP3 2,4 24,9 18,7 9,4 BP4 2,4 24,4 18,6 9,4 BP5 2,3 22,4 17,4 9,7 BP6 2,2 22,6 17,4 10,1 BP7 2,1 21,8 17,2 9,8

29 Distribusi ukuran sampel B7 dan BP7

30 Hasil TEM sampel B3 50 nm

31 Hasil Uji VSM sampel Bi 2212

32 Hasil Uji VSM sampel (Bi,Pb) 2212

33 Hasil Uji Four Point Probe

34

35

36 Hasil uji Magnetometer SQUID sampel B7

37 Hasil uji Magnetometer SQUID sampel BP7

38

39 Kesimpulan Superkonduktor Bi-2212 berhasil disintesis menggunakan metode pencampuran larutan. Fasa Bi 2212 terbentuk dominan pada semua sampel. Dengan menggunakan SQUID magnetometer didapatkan temperatur transisi berada di kisaran temperatur 78 K untuk sampel B7 sedangkan untuk sampel BP7 temperatur transisi berada di kisaran 76 K. Dari hasil pengujian FPP didapatkan resistivitas pada temperatur kamar pada sampel BP7 adalah sekitar 35 Ohm.m sedangkan sampel B7 mengalami kenaikan nilai resistivitas di sekitar 45 Ohm.m. Dari hasil pengujian TEM diketahui bahwa sampel B3 memiliki ukuran nano dan menunjukkan sifat feromagnetik pada suhu kamar. Pengujian kemagnetan juga dilakukan pda sampel B4 dan BP3 yang juga menunjukkan sifat feromagnetik pada suhu kamar. Pada sampel BP5 sampel menunjukkan sifat paramagnetik pada temperatur kamar.

40