SINTESIS MATERIAL MAGNETIK SISTEM (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1-x) Ti ½(1-x) O 3 ANGGUN AMBAR KUSUMASTUTI

Transkripsi

1 SINTESIS MATERIAL MAGNETIK SISTEM (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1-x) Ti ½(1-x) O 3 ANGGUN AMBAR KUSUMASTUTI DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2016

2

3 PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA* Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Sintesis Material Magnetik Sistem (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1-x) Ti ½(1-x) O 3 adalah benar karya saya dengan arahan dari pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Agustus 2016 Anggun Ambar Kusumastuti NIM G

4 ABSTRAK ANGGUN AMBAR KUSUMASTUTI. Sintesis Material Magnetik Sistem (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1-x) Ti ½(1-x) O 3. Dibimbing oleh M. NUR INDRO dan WISNU ARI ADI. Perkembangan teknologi elektronik nirkabel dengan gelombang mikro frekuensi tinggi, perlu dibuat absorber untuk mengurangi gangguan gelombang elektromagnetik. Sintesis material magnetik sistem (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1-x) Ti ½(1- x)o 3 bertujuan sebagai bahan penyerap gelombang elektromagnetik. Metode yang digunakan yaitu reaksi padat menggunakan alat penggilingan energi tinggi. Material dikarakterisasi dengan XRD, VSM, SEM-EDS, PSA, dan VNA. Material akan membentuk fasa tunggal pada komposisi x = 0.8, memiliki sifat feromagnetik dengan nilai 387 Oersted, komposisi yang mendekati reaksi stoikiometri, dan distribusi ukuran partikel yang hampir seragam. Material ini menyerap gelombang elektromagnetik pada frekuensi gelombang radar 8 12 GHz dengan puncak GHz yaitu db dengan persentase 94%. Karakterisasi ini menunjukkan bahwa material fasa tunggal dapat menyerap gelombang elektromagnetik. Kata kunci: feromagnetik, lantanum manganit, penggilingan, penyerap gelombang. ABSTRACT ANGGUN AMBAR KUSUMASTUTI. Synthesis Material Magnetic System (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1-x) Ti ½(1-x) O 3. Supervised by M. NUR INDRO and WISNU ARI ADI. Development of a wireless electronic technology with high-frequency microwave, need to be made to reduce the interference absorber of electromagnetic waves. Synthesis material magnetic system (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1- x)ti ½(1-x) O 3 as electromagnetic wave absorber. It method used solid state reaction with high energy miling (HEM). Materials was characterize by XRD, VSM, SEM-EDS, PSA, dan VNA. The material will form a single phase in composition x = 0.8, had a ferromagnetic behavior with coercivity 387 Oersted, composition almost same with stoiciometry, and particle size distribution almost identical. The material absorb electromagnetic waves at frequencies of radar wave at 8 12 GHz with peaks GHz is db with the percentation 94%. This characterization shows that single phase can absorb electromagnetic waves. Keywords: ferromagnetic, lanthanum manganite, mechanical milling, wave absorber

5 SINTESIS MATERIAL MAGNETIK SISTEM (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1-x) Ti ½(1-x) O 3 ANGGUN AMBAR KUSUMASTUTI Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Fisika DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2016

6

7 Judul Skripsi: Sintesis Material Magnetik Sistem (Lao.sBao.2)MnxFev,(I-x)Tiv,(I-xP3 Nama : Anggun Ambar Kusumastuti NIM : Disetujui oleh Drs M. Nur Indro, MSc Pembimbing I Dr Wisnu Ari Adi Pembimbing II Diketahui oleh Tanggal Lulus: 11 OCT 2016

8 PRAKATA Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang senantiasa memberikan rahmat dan nikmat sehat sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan karya ilmiah dengan judul Sintesis Material Magnetik Sistem (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1-x) Ti ½(1-x) O 3. Penulisan ini dilakukan sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Sains di Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada: 1. Ayahanda dan ibunda tercinta, terima kasih atas segala yang telah kalian berikan selama ini. 2. Bapak Drs M. Nur Indro, MSc, selaku pembimbing pertama serta sosok guru dan orang tua, yang ditengah kesibukannya masih sempat memberi saran-saran, semangat, dan bimbingan yang sangat bermanfaat kepada penulis. 3. Bapak Dr Wisnu Ari Adi, selaku pembimbing kedua serta sosok guru dan orang tua, yang ditengah kesibukannya masih sempat memberi saransaran, semangat, bimbingan tentang hal-hal yang sangat baru bagi penulis sehingga sangat bermanfaat kepada penulis. 4. Bapak Heriyanto Syafutra, SSi, MSi dan Bapak Erus Rustami, SSi, MSi, sebagai dosen penguji yang sangat baik, profesional dan objektif. Selalu jadi sosok guru yang inspiratif bagi penulis, terima kasih atas jasa-jasanya selama ini. 5. Ibu Tria Madesa yang juga telah banyak membantu penulis dalam hal apapun selama melakukan penelitian di PSTBM-BATAN. 6. Seluruh teman-teman program studi Fisika Institut Pertanian Bogor angkatan 49 yang namanya terlalu banyak untuk dituliskan, terima kasih karena telah bersedia mengenal seperti keluarga, membantu, dan memberi semangat kepada penulis. 7. Seluruh teman-teman Praktik Kerja Lapang dan Tugas Akhir di PSTBM- BATAN, terima kasih karena telah bersedia mengenal hingga berteman baik, saling membantu, dan memberi semangat kepada penulis. Penulis menyadari penyusunan skripsi ini tidak mungkin luput dari kesalahan karenanya penulis mengharap kritik dan saran membangun dari pembaca. Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih. Mohon maaf atas kekurangan dan kesalahan yang terdapat dalam penulisan ini. Bogor, Agustus 2016 Anggun Ambar Kusumastuti

9 DAFTAR ISI DAFTAR TABEL vi DAFTAR GAMBAR vi DAFTAR LAMPIRAN vi PENDAHULUAN 1 Latar Belakang 1 Tujuan Penelitian 1 Perumusan Masalah 2 Hipotesis 2 TINJAUAN PUSTAKA 2 Lantanum Manganit (LaMnO 3 ) 2 Mechanical Milling 3 Penyerapan Gelombang Elektromagnetik 3 Sifat Magnetik Bahan 4 Bahan Penyerap Gelombang Elektromagnetik 4 METODE 5 Waktu dan Tempat 5 Alat dan Bahan 6 Prosedur Analisis Data 6 HASIL DAN PEMBAHASAN 8 Analisis Sampel dengan XRD 8 Analisis Sampel dengan VSM 15 Analisis Sampel dengan VNA 17 Analisis Fasa Sampel x = 0.8 dengan GSAS 18 Analisis Sifat Magnetik Sampel x = 0.8 dengan VSM 18 Analisis Komposisi Sampel x = 0.8 dengan EDS 19 Analisis Distribusi dan Partikel Sampel x = 0.8 dengan PSA 19 Analisis Serapan Gelombang Elektromagnetik Sampel x = 0.8 dengan VNA 20 SIMPULAN DAN SARAN 21 Simpulan 21 Saran 22 DAFTAR PUSTAKA 22 LAMPIRAN 24 RIWAYAT HIDUP 32

10 DAFTAR TABEL 1 Bahan dasar penelitian 6 2 Komposisi hasil eksperimen persen massa dan persen atom sampel La 0.8 Ba 0.2 Mn 0.8 Fe 0.1 Ti 0.1 O 3 dengan EDS 19 DAFTAR GAMBAR 1 Struktur cubic perovskite yang ideal, menunjukkan antiferomagnetik tipe-a untuk LaMnO Struktur monoclinic perovskite senyawa La 0.8 Ba 0.2 Mn 0.8 Fe 0.1 Ti 0.1 O Skema Perambatan Gelombang Elektromagnetik Dalam Air Line Wave Guide 4 4 Kurva hysterisis material feromagnetik 4 5 Reflection Loss pada absorber dari bahan magnet berbasis lantanum manganit sistem perovskite ABO Pola difraksi sinar-x material (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1-x) Ti ½(1-x) O Matching hasil XRD dan hasil Match!3 pada material (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1-x) Ti ½(1-x) O 3, untuk (a) x = 0.1, (b) x = 0.2, (c) x = 0.3, (d) x = 0.4, (e) x = 0.5, (f) x = 0.6, (g) x = 0.7, (h) x = Pola difraksi sinar-x material (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1-x) Ti ½(1-x) O 3, untuk x = 0.2, x = 0.5, x = Kurva magnetisasi material (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1-x) Ti ½(1-x) O 3, untuk (a) x = 0.2, (b) x = 0.5, (c) x = (a) Kurva magnetisasi remanen (Mr) dan (b) Kurva koersifitas (Hc) (a) Kurva reflection loss (db) dan (b) Kurva reflection loss (%) Pola difraksi sinar-x sampel La 0.8 Ba 0.2 Mn 0.8 Fe 0.1 Ti 0.1 O 3 setelah dilakukan refinement menggunakan GSAS-EXPGUI, Garis hijau pola difraksi kalkulasi, Garis merah pola difraksi observasi Kurva distribusi dan ukuran partikel sampel La 0.8 Ba 0.2 Mn 0.8 Fe 0.1 Ti 0.1 O (a) Kurva reflection loss (db) dan (b) Kurva reflection loss (%) 20

11 DAFTAR LAMPIRAN 1 Diagram alir penelitian 24 2 Spesifikasi alat 25 3 Peralatan preparasi dan karakterisasi 26 4 Hasil perhitungan massa masing-masing bahan 27 5 Refinement pola difraksi sinar-x sampel La 0.8 Ba 0.2 Mn 0.8 Fe 0.1 Ti 0.1 O Komposisi hasil teori persen massa dan persen atom dengan EDS 29 7 Data distribusi dan ukuran partikel sampel La 0.8 Ba 0.2 Mn 0.8 Fe 0.1 Ti 0.1 O Kurva reflection loss sampel La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.3 Mn 0.35 Ti 0.35 O Struktur permukaan sampel La 0.8 Ba 0.2 Mn 0.8 Fe 0.1 Ti 0.1 O 3 dengan SEM Hasil perhitungan persentase reflection loss 31

12

13 PENDAHULUAN Latar Belakang Perkembangan teknologi elektronik nirkabel dengan gelombang mikro frekuensi tinggi, perlu dibuat absorber untuk mengurangi gangguan gelombang elektromagnetik. Aplikasi untuk peralatan elektronik yang bekerja pada frekuensi tinggi misal penguat sinyal (amplifier), memiliki masalah pada emisi suara frekuensi tinggi. Bahan absorber gelombang elektromagnetik yang dibuat sebelumnya yaitu bahan absorber berbasis ferit. 1-4 Pengembangan bahan magnet untuk absorber selain bahan magnet berbasis ferit yaitu bahan magnet berbasis manganit sistem perovskite ABO Bahan ini memiliki keunggulan yaitu nilai permitivitas yang tinggi sehingga diharapkan dapat dimanfaatkan menjadi bahan unggul untuk absorber gelombang elektromagnetik. Zhou dan kawan-kawan 8 berhasil membuat bahan absorber gelombang elektromagnetik berbasis manganit. Mereka melakukan modifikasi bahan sistem (La,Sr)MnO 3 dengan dopan Fe 3+, yaitu senyawa empiris La 0.8 Sr 0.2 Mn 1-y Fe y O 3 (0 < y < 0.2). Penambahan Fe (y = 0.14), meningkatkan nilai reflection loss bahan hingga 34 db. 8 Menurut Zhou kehadiran Fe sangat berkontribusi terhadap sifat magnetik bahan. Penelitian lainnya 9 modifikasi bahan lantanum manganit sistem perovskite LaMnO 3 yaitu mensubstitusi sebagian atom lantanum (La) dengan atom barium (Ba) untuk menghasilkan La 0.8 Ba 0.2 MnO 3. Diharapkan kehadiran Ba dapat berkontribusi terhadap sifat magnetik bahan. Penelitian ini untuk mengganti sebagian Mn pada La 0.8 Ba 0.2 MnO 3. Modifikasi bahan lantanum barium manganit sistem perovskite (La 0.8 Ba 0.2 MnO 3 ) dengan substitusi sebagian atom mangan (Mn) memakai kombinasi atom besi (Fe) dan titanium (Ti). Diharapkan kehadiran besi dan titanium berkontribusi terhadap peningkatan sifat magnetik dan dielektrik bahan. Pengaruh penambahan unsur besi dan titanium ke dalam mangan memiliki batasan tertentu. 10 Penelitian ini difokuskan pada hasil sintesis dan karakterisasi struktural pada modifikasi bahan lantanum manganit sistem perovskite sebagai studi awal pengembangan bahan baru untuk absorber gelombang elektromagnetik. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Sintesis fasa tunggal bahan magnet sistem (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1-x) Ti ½(1-x) O 3 dengan (x = ). 2. Mengamati perubahan parameter-parameter struktur kristal bahan ini akibat modifikasi tersebut dan pengaruhnya terhadap sifat-sifat serapan gelombang elektromagnetik.

14 2 Perumusan Masalah 1. Bagaimana perubahan struktur dari bahan tersebut jika dilakukan dopping berupa substitusi sebagian Mn oleh Fe dan Ti pada bahan (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe 1/2(1-x) Ti 1/2(1-x) O 3? 2. Apakah bahan magnet sintesis (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1-x) Ti ½(1-x) O 3 dapat beresonansi sehingga dapat menyerap radiasi gelombang elektromagnetik untuk frekuensi 8 12 GHz? Hipotesis Berdasarkan perumusan masalah, maka penelitian ini akan dilakukan variasi bahan sistem (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1-x) Ti ½(1-x) O 3 dengan (x = ) sehingga diperoleh hipotesis penelitian ini yaitu penambahan dopping berupa substitusi sebagian Mn oleh Fe dan Ti pada bahan (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1-x) Ti ½(1-x) O 3 dapat meningkatkan penyerapan radiasi gelombang elektromagnetik. TINJAUAN PUSTAKA Lantanum Manganit (LaMnO 3 ) Senyawa manganit seperti LaMnO 3 mempunyai struktur kristal perovskite yang ideal seperti ditunjukkan pada Gambar 1. Atom-atom oksigen yang mengelilingi tiap atom Mn mengalami distorsi (perubahan kisi atau fasa kristal). Hal ini disebabkan ion La 3+ lebih kecil dari ion O 2- dan ion-ion saling mengelilingi membentuk kemiringan. Stabilitas struktur perovskite bergantung pada ukuran ion-ion yang menempati posisi A dan posisi B. Jika ada perbedaan ukuran antara ion-ion pada posisi A dan posisi B dengan ruang kisi dimana ionion berada, maka struktur perovskite akan terdistorsi. Senyawa LaMnO 3 yang belum dilakukan dopping mempunyai sifat antiferomagnetik insulator dengan Mn mempunyai valensi 3+. Sifat antiferomagnetik dihasilkan dari ordering magnetik spin lokal Mn, dinamakan antiferomagnetik tipe-a, dengan feromagnetik sebagai bidang dasar yang disusun secara antiferomagnetik. 11 Gambar 1 Struktur cubic perovskite yang ideal, menunjukkan antiferomagnetik tipe-a untuk LaMnO 3. 11

15 Struktur monoclinic perovskite senyawa La 0.8 Ba 0.2 Mn 0.8 Fe 0.1 Ti 0.1 O 3 seperti ditunjukkan pada Gambar 2 terbentuk setelah dilakukan dopping Mn (valensi 3+ dan 4+). Senyawa ini mempunyai sifat feromagnetik. Sifat feromagnetik ini dihasilkan dari ordering magnetik spin lokal Mn 3+ dan Mn 4+, dinamakan interaksi double exchange. 3 Gambar 2 Struktur monoclinic perovskite senyawa La 0.8 Ba 0.2 Mn 0.8 Fe 0.1 Ti 0.1 O 3 Mechanical Milling Mechanical milling yaitu teknik pencampuran yang berfungsi memperkecil partikel baik logam, maupun dalam bentuk oksida. Proses mechanical milling berbeda dengan teknik konvensional, misalkan proses penggerusan atau proses secara kimia. Derajat deformasi yang dicapai pada teknik konvensional jauh lebih rendah dibandingkan teknik mechanical milling. 12 Selama proses mechanical milling, sampel (serbuk) secara terus-menerus terdeformasi diantara bola-bola yang saling bertumbukan. Bola-bola yang saling bertumbukan menyebabkan sampel mengalami perpatahan, kemudian terjadi penyatuan dingin (cold welding). Ketika waktu milling meningkat, maka ukuran, bentuk, kerapatan serbuk, dan derajat kemurnian akan berubah. 12 Penyerapan Gelombang Elektromagnetik Pengujian sifat serapan gelombang elektromagnetik menggunakan alat Vector Network Analyzer (VNA). Sistem kerja Vector Network Analyzer (VNA) yaitu menganalisis efek refleksi dan transmisi sumber gelombang elektromagnet yang dihasilkan dari sinyal frekuensinya. Gelombang datang (S i ) dari Port 1 dan gelombang pantul (Sr) diterima juga oleh Port 1 serta gelombang transmisi (S t ) diterima oleh Port 2. Skema perambatan gelombang elektromagnetik dalam Air Line Wave Guide seperti ditunjukkan pada Gambar 3.

16 4 Gambar 3 Skema Perambatan Gelombang Elektromagnetik Dalam Air Line Wave Guide. 10 Pengujian Reflection Loss (RL) terhadap sampel diukur dengan menggunakan alat Vector Network Analyzer tipe ADVANTEST R3770 dengan rentang frekuensi 300 KHz 20 GHz. Untuk analisis refleksi dan transmisi gelombang mikro, pengujian dilakukan pada frekuensi 5 GHz hingga 18 GHz dengan prototipe sampel berbentuk bulk dengan diameter 15 mm dan ketebalan 2 mm. 10 Sifat Magnetik Bahan Pola magnetisasi dari material ferromagnetic (hysterisis loop) menunjukkan hubungan antara medan magnet eksternal (H) dengan magnetisasi (M) seperti ditunjukkan pada Gambar 4. Pada hysteresis loop terlihat Magnetization saturation (Ms), remanence (Mr), dan coercivity (Hc). Magnetization saturation Ms adalah keadaan dimana material tidak dapat menyerap medan magnet yang lebih kuat sehingga peningkatan medan magnet eksternal (H) tidak akan mengubah magnetisasi (M) secara signifikan. Remanence Mr adalah magnetisasi permanen setelah medan magnet eksternal dihilangkan. Coercivity Hc adalah kuat medan magnetik yang diperlukan untuk menurunkan magnetisasi atau induksi magnetik sampai nol dari keadaan magnetisasi jenuh. 10 Gambar 4 Kurva hysterisis material feromagnetik. 10 Bahan Penyerap Gelombang Elektromagnetik Zhou dan kawan-kawan 8 telah berhasil membuat bahan absorber gelombang elektromagnetik berbasis manganit. Mereka melakukan modifikasi bahan sistem (La,Sr)MnO 3 dengan dopan Fe 3+, yaitu senyawa empiris

17 La 0.8 Sr 0.2 Mn 1-y Fe y O 3 (0 < y < 0.2). Penambahan Fe dapat meningkatkan nilai Reflection Loss bahan hingga 34 db. 8 Penelitian sebelumnya 8 mendapatkan hasil Reflection Loss (RL) pada absorber dari bahan magnet berbasis lantanum manganit sistem perovskite ABO 3 seperti ditunjukkan pada Gambar 5. 5 La 0.8 Sr 0.2 Mn 1-y Fe y O 3 Gambar 5 Reflection Loss pada absorber dari bahan magnet berbasis lantanum manganit sistem perovskite ABO 3. 8 Kajian literatur ini menunjukkan bahwa bahan absorber gelombang elektromagnetik menurut hipotesis yaitu bahan harus memiliki nilai permeabilitas relatif (magnetik loss properties) dan permitivitas relatif (dielectric loss properties). Modifikasi bahan magnetik sistem ferit memiliki nilai permeabilitas relatif yang tinggi bertujuan untuk mendapatkan nilai koersifitas serendah mungkin dengan saturasi magnet yang tinggi sehingga diharapkan spin magnetic bahan ini dengan mudah beresonansi dengan gelombang elektromagnetik. Rekayasa struktur bahan sistem ferit dilakukan untuk meningkatkan nilai permitivitas relatif dari bahan. Sedangkan modifikasi bahan magnetik sistem perovskite yang memiliki nilai permitivitas relatif yang tinggi bertujuan untuk meningkatkan nilai permeabilitas relatif bahan. Dalam penyerapan energi gelombang elektromagnetik, keseluruhan interaksi dapat diwakili oleh impedance matching (z) dari material yang bersifat dielektrik dan magnetik. Secara umum impedansi bahan absorber dipengaruhi dua faktor, yaitu faktor intrinsik dan ekstrinsik. Faktor instrinsik ditentukan oleh sifat permeabilitas dan permitivitas bahan absorber, sedangkan faktor ekstrinsik ditentukan oleh faktor ketebalan bahan absorber. 10 METODE Waktu dan Tempat Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Pusat Studi Teknologi Bahan Maju (PSTBM) BATAN, Serpong dan Institut Pertanian Bogor. Penelitian ini dimulai dari bulan Januari 2016 sampai dengan bulan Mei 2016.

18 6 Alat dan Bahan Peralatan yang digunakan pada penelitian ini meliputi peralatan sintesis (high energy milling, furnace, oven, mortar), peralatan karakterisasi (XRD, VSM, SEM-EDS, PSA, dan VNA), pereaksi dan bahan (La 2 O 3, BaCO 3, Fe 2 O 3, MnCO 3, TiO 2, etanol). Prosedur Analisis Data Preparasi Sampel Sintesis material magnetik LaBaMnFeTiO dengan metode Mechanical Milling, digunakan serbuk La 2 O 3, serbuk Fe 2 O 3, serbuk BaCO 3, serbuk MnCO 3, dan serbuk TiO 2 serta etanol dengan tingkat kemurnian pro analysis. Bahan dasar penelitian pada sistem (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1-x) Ti ½(1-x) O 3 dengan (x = ) seperti ditunjukkan pada Tabel 1, sedangkan massa masing-masing bahan seperti ditunjukkan pada Lampiran 4, Halaman 30. Tabel 1 Bahan dasar penelitian Nama Bahan Formula Kimia Kemurnian Barium Karbonat BaCO % Lantanum Oksida La 2 O % Iron Oksida Fe 2 O % Mangan Karbonat MnCO % Titanium Dioksida TiO % Sintesis Sampel Sampel (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1-x) Ti ½(1-x) O 3 dengan (x = ) dibuat melalui metode Mechanical Milling dengan persamaan reaksi sebagai berikut : 0.8 La 2 O 3(s) BaCO 3(s) + 2x MnCO 3(s) + (1-x) Fe 2 O 3 + (1-x) TiO 2(s) 2 (La 0.8 Ba 0.2 Mn x Fe ½(x-1) Ti ½(x-1) O 3 ) (s) + (0.4+2x) CO 2(g) Massa molekul relatif (Mr) adalah perbandingan massa satu molekul unsur atau senyawa terhadap x massa satu atom karbon 12 C. Berdasarkan pengertian bahwa molekul merupakan gabungan atom-atom, maka Mr merupakan penjumlahan Ar atom-atom penyusunnya. Jumlah atom didapat dari angka indeks. Angka indeks adalah angka yang dituliskan sedikit di bawah pada rumus kimia. Pada penelitian ini, bahan-bahan seperti serbuk La 2 O 3, serbuk Fe 2 O 3, serbuk BaCO 3, serbuk MnCO 3, dan serbuk TiO 2 disiapkan. Setelah itu, masing-masing bahan ditimbang sesuai massa yang telah dihitung dan dimasukkan ke dalam vial (tabung) untuk proses mechanical milling. Lalu dimasukkan ball mill sebanyak 5 buah dengan diameter 10 mm dan massa 4 gram ke dalam vial (tabung) serta

19 etanol sebanyak 20 ml. Kemudian serbuk dari bahan ini masing-masing digiling selama 5 jam menggunakan high energy milling, SPEX CertiPrep 8000 M Mixer/ Mill yang terdapat di Bidang Karakterisasi dan Analisis Nuklir (BKAN) Pusat Sains dan Teknologi Bahan Maju (PSTBM), BATAN. Untuk menghindari kerusakan pada alat milling akibat peningkatan suhu motor yang terlalu tinggi, maka untuk setiap siklus milling selama 90 menit, proses dihentikan selama 30 menit untuk proses pendinginan motor. Dalam proses milling ini vial (tabung) serta ball mill yang digunakan terbuat dari stainless steel. Serbuk yang telah melalui proses milling ini kemudian dimasukkan ke dalam oven hingga kering. Setelah sampel kering kemudian ditumbuk menggunakan mortar hingga halus. Sampel yang telah ditumbuk kemudian di sintering dengan suhu 1000 C selama 5 jam. Setelah sampel di sintering kemudian ditumbuk hingga halus sehingga menjadi serbuk. Karakterisasi Sampel X-Ray Diffraction (XRD) XRD digunakan untuk mengidentifikasi kristal suatu sampel dari keberadaan senyawa, struktur kristal, dan ukuran kristal. XRD memanfaatkan difraksi sinar X yang ditembakkan ke sampel pada kondisi kering yang menghasilkan puncak-puncak pada grafik XRD. Masing-masing puncak mengidentifikasi senyawa yang berada pada sampel. Semakin tinggi intensitas puncaknya, semakin tinggi kandungan senyawa pada sampel. 13 General Structur Analysis System (GSAS) Analisis pengolahan data XRD menggunakan perangkat lunak GSAS- EXPGUI. GSAS adalah satu set program-program untuk pemrosesan dan analisis dari data difraksi kristal tunggal dan serbuk yang diperoleh dengan karakterisasi difraksi sinar-x atau hamburan neutron. Perangkat lunak GSAS-EXPGUI dilakukan untuk mencocokan data kalkulasi dan data observasi yang terbaik. Pencocokan yang terbaik diraih dari hasil penghalusan parameter-parameter yang memengaruhi model struktur kristal (parameter kisi, faktor hunian (occupancy), faktor temperatur), faktor skala, profil, dan background. Hasil dari penghalusan parameter-parameter tersebut mengakibatkan perubahan pada kurva kalkulasi, sehingga lebih mendekati kurva observasi. Nilai minimun Rp, wrp, dan χ 2 adalah indikator keberhasilan yang terdapat di GSAS-EXPGUI sebagai tanda bahwa pencocokan antara kurva kalkulasi dan observasi sudah saling mendekati dikenal dengan istilah konvergen. 14 Vibrating Sample Magnetometer (VSM) Sifat kemagnetan dapat diidentifikasi dengan pengujian VSM (Vibrating Sample Magnetometer). Besarnya sifat magnet suatu bahan dapat diketahui melalui kurva histerisis, dari kurva histerisis dapat diketahui magnetisasi remanen 7

20 8 (Mr) dan koersifitas (Hc). Pada kurva histerisis juga dapat diketahui magnetisasi tertingginya. 15 Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS) SEM bertujuan mengetahui morfologi permukaan dari material. Selain itu dalam hasil analisis SEM juga dapat diamati ukuran partikel secara kualitatif dari material. Prinsip dari alat ini berdasarkan bentuk morfologi yang teramati dalam mikroskop ketika material diberikan sumber sinar. EDS bertujuan menentukan komposisi masing-masing unsur yang tepat sesuai reaksi stoikiometri. Prinsip alat ini berdasarkan eksitasi elektron yang terjadi pada kulit terluar masing-masing atom ketika material diberikan sumber sinar Cu (Cu-Ka). 16 Particle Size Analyzer (PSA) PSA digunakan untuk mengukur distribusi dan ukuran nanopartikel. Alat ini mampu mengukur ukuran partikel dan molekul yang berada dalam rentang 0.15 nm sampai 10 μm. Prinsip dari alat ini adalah hamburan cahaya dynamic light scattering (DLS). Dengan teknik DLS, PSA dapat diaplikasikan untuk mengukur distribusi dan ukuran dari partikel dan molekul yang terdispersi atau terlarut dalam sebuah larutan, antara lain protein, polimer, misel, karbohidrat nanopartikel, dispersi koloid, emulsi, dan mikroemulsi. 17 Vector Network Analyzer (VNA) Dari uji VNA akan dihasilkan nilai Reflection Loss (db) seberapa besar daya serap spesimen terhadap gelombang elektromagnetik. Semakin besar nilai Reflection Loss maka akan semakin besar nilai penyerapan yang dapat dilakukan oleh spesimen tersebut. 18 HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis Sampel dengan XRD Pola difraksi sinar-x material (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1-x) Ti ½(1-x) O 3 untuk x = 0.1 sampai x = 0.8 seperti ditunjukkan pada Gambar 6.

21 9 Intensitas 2Θ ( o ) Gambar 6 Pola difraksi sinar-x material (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1-x) Ti ½(1-x) O 3 untuk fasa; = LaMnO 3, = La 2 O 7 Ti 2, = FeO 5 Ti 2, = TiO 2 Pola difraksi di atas menujukkan bahwa terdapat fasa yang berbeda-beda di dalam material (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1-x) Ti ½(1-x) O 3. Untuk mengetahui fasa yang terdapat di dalam material (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1-x) Ti ½(1-x) O 3 diperlukan identifikasi fasa yang merujuk pada Crystallography Of Database (COD) yang terdapat di dalam perangkat lunak Match!3 seperti ditunjukkan pada Gambar 7.

22

23

24

25 13 Experimental Pattern: LaBaMn FeTiO 07 Calculated pattern (exp.peaks) (Rp=11.6%) [ ] La Mn O3 Lanthanum manganese oxide (.91/1/3) (51.7%) [ ] La2 O7 Ti2 Dilanthanum dititanate (44.3%) [ ] O2Ti Rutile (4.0%) Intensitas 2Θ ( o ) Experimental Pattern: LaBaMn FeTiO 08 Calculated pattern (exp.peaks) (Rp=14.4%) [ ] La Mn O3 Lanthanum manganese oxide (.91/1/3) (100.0%) (g) Intensitas 2Θ ( o ) Gambar 7 Matching hasil XRD dengan hasil Match!3 pada material (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1-x) Ti ½(1-x) O 3, untuk (a) x = 0.1, (b) x = 0.2, (c) x = 0.3, (d) x = 0.4, (e) x = 0.5, (f) x = 0.6, (g) x = 0.7, (h) x = 0.8 (h)

26 14 Pada perangkat lunak Match!3 terlihat bahwa terdapat perbedaan fasa pada material (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1-x) Ti ½(1-x) O 3. Perbedaan fasa yang terdapat pada material tersebut yaitu La MnO 3, La 2 O 7 Ti 2, FeO 5 Ti 2, TiO 2. Pada pencocokan tersebut dapat terlihat perubahan fasa di dalam sampel x = 0.2, x = 0.5, x = 0.8. Pada sampel x = 0.2 terdapat banyak fasa, sampel x = 0.5 terjadi transisi, sampel x = 0.8 terjadi fasa tunggal seperti ditunjukkan pada Gambar 8. Intensitas 2Θ ( o ) Gambar 8 Pola difraksi sinar-x material (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1-x) Ti ½(1-x) O 3, untuk x = 0.2, x = 0.5, x = 0.8 fase; = LaMnO 3, = La 2 O 7 Ti 2, = FeO 5 Ti 2, = TiO 2 Terdapat perubahan fasa pada pola difraksi sinar-x seperti ditunjukkan pada Gambar 8. Selanjutnya diambil komposisi x = 0.2, x = 0.5, x = 0.8 untuk mewakili fasa-fasa yang terjadi dari banyak fasa sampai dengan fasa tunggal. Saat x = 0.2 terdapat banyak fasa yaitu La MnO 3, La 2 O 7 Ti 2, FeO 5 Ti 2, TiO 2. Saat x = 0.5 terjadi transisi dengan menghilangnya fasa FeO 5 Ti 2 sehingga hanya terdapat fasa La MnO 3, La 2 O 7 Ti 2, dan TiO 2. Saat x = 0.8 terjadi fasa tunggal yaitu La MnO 3.

27 15 Analisis Sampel dengan VSM Pengujian menggunakan VSM menghasilkan kurva magnetisasi pada material (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1-x) Ti ½(1-x) O 3 seperti ditunjukkan pada Gambar 9. M (emu/g) H (T) (a) H (T) (b) M (emu/g) M (emu/g) H (T) (c) Gambar 9 Kurva magnetisasi material (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1-x) Ti ½(1-x) O 3, untuk (a) x = 0.2, (b) x = 0.5, (c) x = 0.8

28 16 Pada sampel x = 0.2 kurva bersifat paramagnetik, saat sampel x = 0.5 kurva mulai bertransisi, saat sampel x = 0.8 kurva bersifat feromagnetik seperti ditunjukkan pada Gambar 9. Pada masing-masing sampel dapat diketahui nilai Hc dan Mr, sedangkan nilai Ms diketahui saat sampel telah bersifat feromagnetik. Kurva Mr, dan Hc seperti ditunjukkan pada Gambar 10. Magnetisasi Remanen Komposisi (a) Koersifitas Komposisi (b) Gambar 10 (a) Kurva magnetisasi remanen (Mr) dan (b) Kurva koersifitas (Hc) Pada material (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1-x) Ti ½(1-x) O 3 menghasilkan magnetisasi remanen dan koersifitas seperti ditunjukkan pada Gambar 10. Magnetisasi remanen dan koersifitas meningkat seiring dengan bertambahnya komposisi Mangan (x). Hal ini menunjukkan bahwa di dalam material terjadi peningkatan permeabilitas material.

29 17 Analisis Sampel dengan VNA Reflection Loss gelombang elektromagnetik pada 3 buah sampel, dimana terdapat x = 0.2, x = 0.5, x = 0.8 seperti ditunjukkan pada Gambar 11. Frekuensi (GHz) RL (db) x = 0.8 x = 0.5 x = 0.2 (a) RL (%) Frekuensi (GHz) (b) x = 0.8 x = 0.5 x = 0.2 Gambar 11 (a) Kurva reflection loss (db) dan (b) Kurva reflection loss (%) Pada kurva sampel gabungan x = 0.2, x = 0.5, x = 0.8 terlihat bahwa sampel x = 0.2 memiliki reflection loss pada frekuensi GHz yaitu db dengan persentase 80%, sampel x = 0.5 memiliki reflection loss pada frekuensi 10.5 GHz yaitu db dengan persentase 92%, sampel x = 0.8 memiliki reflection loss yang paling besar pada frekuensi GHz yaitu db dengan persentase 94%. Pada kurva tersebut menunjukkan bahwa terjadi peningkatan penyerapan gelombang elektromagnetik seiring bertambahnya jumlah komposisi Mangan (x).

30 18 Hal ini sangat bersesuaian dengan hasil yang diperoleh berdasarkan analisa fasa dengan XRD dan analisa sifat magnetik dengan VSM. Analisis Fasa Sampel x = 0.8 dengan GSAS Data XRD sampel x = 0.8 setelah dilakukan refinement menggunakan GSAS-EXPGUI. Hasil pola difraksi sinar-x sampel La 0.8 Ba 0.2 Mn 0.8 Fe 0.1 Ti 0.1 O 3 seperti ditunjukkan pada Gambar 12. Intensitas 2Θ ( o ) Gambar 12 Pola difraksi sinar-x sampel La 0.8 Ba 0.2 Mn 0.8 Fe 0.1 Ti 0.1 O 3 setelah dilakukan refinement menggunakan GSAS-EXPGUI, Garis hijau pola difraksi kalkulasi, Garis merah pola difraksi observasi Struktur kristal (hasil pola difraksi sinar-x) sampel perovskite La 0.8 Ba 0.2 Mn 0.8 Fe 0.1 Ti 0.1 O 3 merupakan fasa tunggal yang mempunyai space group I 1 2/a 1 (15), dan sistem kristal monoklinik dengan parameter kisi a = Å, b = Å, c = Å, α = º, β = º, γ = º, volume unit sel = Å 3 dan kerapatan atomik = gr.cm -3. Analisis Sifat Magnetik Sampel x = 0.8 dengan VSM Pada sampel La 0.8 Ba 0.2 Mn 0.8 Fe 0.1 Ti 0.1 O 3 menghasilkan kurva histeresis seperti ditunjukkan pada Gambar 8(c). Kurva sampel La 0.8 Ba 0.2 Mn 0.8 Fe 0.1 Ti 0.1 O 3 menunjukkan bahwa material tersebut memiliki bentuk kurva histeresis dengan nilai koersifitas magnetik (Hc) yaitu 387 Oersted. Kurva histeresis feromagnetik memiliki ciri yaitu, terdapatnya nilai Hc antara Oersted, memiliki Ms, dan memiliki Mr yang tinggi. 19 Hal ini menunjukkan material di atas memiliki sifat feromagnetik. Sifat feromagnetik material tersebut sangat diharapkan sebagai sifat bahan penyerap gelombang elektromagnetik.

31 19 Analisis Komposisi Sampel x = 0.8 dengan EDS Komposisi masing-masing elemen pada sampel x = 0.8 seperti ditunjukkan pada Tabel 2. Tabel 2 Komposisi hasil eksperimen persen massa dan persen atom sampel La 0.8 Ba 0.2 Mn 0.8 Fe 0.1 Ti 0.1 O 3 dengan EDS Elemen Sampel x = 0.8 EDS-1 EDS-2 EDS-3 % massa % atom % massa % atom % massa % atom Oksigen Titanium Mangan Besi Barium Lantanum Komposisi persen massa dan persen atom material variabel x = 0.8 seperti ditunjukkan pada Tabel 2 lebih akurat karena mendekati komposisi yang sebenarnya seperti ditunjukkan pada Lampiran 6, Halaman 31. Hal ini karena material lain mengandung fasa yang lain selain sistem LaMnO 3. Berdasarkan karakterisasi XRD dan EDS di atas, disimpulkan bahwa sampel yang terbentuk adalah sampel variabel x = 0.8 karena menghasilkan satu fasa dan komposisi unsur yang mendekati reaksi stoikiometri. Analisis Distribusi dan Partikel Sampel x = 0.8 dengan PSA Distribusi dan ukuran partikel sampel La 0.8 Ba 0.2 Mn 0.8 Fe 0.1 Ti 0.1 O 3 seperti ditunjukkan pada Gambar 13. Gambar 13 Kurva distribusi dan ukuran partikel sampel La 0.8 Ba 0.2 Mn 0.8 Fe 0.1 Ti 0.1 O 3

32 20 Pada kurva distribusi dan ukuran partikel sampel La 0.8 Ba 0.2 Mn 0.8 Fe 0.1 Ti 0.1 O 3 dapat terlihat bahwa distribusi dan ukuran partikel yang hampir seragam yaitu 1492 nm seperti ditunjukkan pada Lampiran 7, Halaman 31, hal ini dapat mengonfirmasi karakterisasi ukuran partikel dari alat SEM dengan refraktif indeks yaitu Analisis Serapan Gelombang Elektromagnetik Sampel x = 0.8 dengan VNA Kurva reflection loss sampel La 0.8 Ba 0.2 Mn 0.8 Fe 0.1 Ti 0.1 O 3 seperti ditunjukkan pada Gambar 14. RL (db) Frekuensi (GHz) (a) RL (%) Frekuensi (GHz) (b) Gambar 14 (a) Kurva reflection loss (db) dan (b) Kurva reflection loss (%) Kurva seperti ditunjukkan pada Gambar 14 menunjukkan sinyal material yang muncul pada frekuensi 8 GHz 12 GHz yang merupakan rentang frekuensi pada penyerapan gelombang radar. 20 Reflection loss maksimum dari sampel Mn = 0.8 terdapat pada frekuensi GHz yaitu sebesar db dengan persentase

33 94%. Hal ini menunjukkan bahwa material mampu menyerap gelombang elektromagnetik. Berdasarkan penelitian Manaf dan Adi 21 seperti ditunjukkan pada Lampiran 8, Halaman 31, sampel Fe = 0.3 mampu menyerap gelombang elektromagnetik pada tiga titik frekuensi, yaitu 9.9 GHz, 12 GHz, dan 14.1 GHz dengan kehilangan refleksi sebesar -9 db, db, dan -25 db. 21 Pada frekuensi 9.9 GHz terdapat reflection loss sebesar -9 db dengan persentase 64.5%. Pada frekuensi 12 GHz terdapat reflection loss sebesar db dengan persentase 73.4%. Pada frekuensi 14.1 GHz terdapat reflection loss sebesar -25 db dengan persentase 94.4%. Pada Gambar 14a dengan penelitian Manaf dan Adi dapat terlihat perbedaan titik puncak, saat Mn = 0.8 hanya terdapat satu titik puncak sedangkan Fe = 0.3 terdapat tiga titik puncak. Hal ini terjadi karena terdapat fenomena yang berbeda setelah fungsi Mn di substitusi, kemungkinan terdapat dampak dari efek exchange interaction magnetic dari Mn, sehingga diduga rasio permeabilitas dan permitivitasnya berbeda, dan juga ada nya pengaruh homogenitas ukuran partikel. SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Sintesis bahan magnetik sistem (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1-x) Ti ½(1-x) O 3 dilakukan dengan menggunakan metode reaksi padat. Sintesis bahan magnet sistem (La 0.8 Ba 0.2 )Mn x Fe ½(1-x) Ti ½(1-x) O 3 dengan (x = ) menghasilkan material fasa tunggal. Material yang terbentuk fasa tunggal terdapat pada variabel x = 0.8. Pada material fasa tunggal ditunjukkan melalui data pola difraksi sinar-x yaitu hanya terdapat sistem LaMnO 3. Pada material fasa tunggal (x = 0.8) dikarakterisasi menggunakan EDS yang menunjukkan komposisi yang mendekati stoikiometri. Selain itu, karakterisasi lain menggunakan VSM menunjukkan bahwa material x = 0.8 bersifat feromagnetik. Pengamatan menggunakan PSA menunjukkan distribusi dan ukuran partikel yang hampir seragam yaitu 1492 nm, hal ini dapat mengonfirmasi karakterisasi ukuran partikel dari alat SEM. Pengamatan menggunakan VNA menunjukkan bahwa material x = 0.8 mampu menyerap gelombang elektromagnetik pada frekuensi gelombang radar GHz yaitu sebesar db dengan persentase 94%. Terlihat perbedaan titik puncak pada penelitian Manaf dan Adi seperti ditunjukkan pada Gambar 14(a), saat Mn = 0.8 hanya terdapat satu titik puncak sedangkan Fe = 0.3 terdapat tiga titik puncak. Hal ini terjadi karena terdapat fenomena yang berbeda setelah fungsi Mn di substitusi, kemungkinan terdapat dampak dari efek exchange interaction magnetic dari Mn, sehingga diduga rasio permeabilitas dan permitivitas nya berbeda, dan juga terdapat pengaruh homogenitas ukuran partikel. 21

34 22 Saran 1. Dapat dilakukan modifikasi bahan dengan substitusi unsur lain seperti Ni, Co, Zn, atau unsur logam tanah jarang agar dapat menghasilkan rentang frekuensi yang lebih besar dan reflection loss yang lebih baik. 2. Dapat dilakukan penelitian lanjutan terkait dengan pengaruh ukuran partikel terhadap sifat penyerapan gelombang dalam sistem ini. DAFTAR PUSTAKA 1. Li BW, Shen Y, Yue ZX, Nan CW. Enhanced Microwave Absorption in Nickel/Hexagonal Ferrite/Polymer Composite. J Appl Phys Lett. 2006; Vol. 89(132505) 2. Kucera M, Nitsch K, Marysko M, Stepankova H. Properties of Epitaxial Yttrium Iron Garnet Film Grown from BaO flux. J Appl Phys. 2003; Vol. 93(10): Adi WA, Manaf A. Structural and Absorption Characteristics of Mn-Ti Substituted Ba-Sr Hexaferrite Synthesized by Mechanical Alloying Route. J Basic Appl Sci Res. 2012; Vol. 2(8): Abdullah MH, Ahmad M, Ibrahim NB, Yusoff AN. Microwave Magnetic Dielectric Properties of Some Cerium Ytrium Garnet. J Sains Malaysia. 2008; Vol. 37: Adi WA, Manaf A. Microstructure and Phase Analysis of La 0.8 Ba 0.2 Ti x Mn (1- x)o 3 System for Microwave Absorber Material (x = 0 0.7). Advanced Materials Research. 2013; Vol. 789: Rochman NT, Adi WA. Preliminary Study of The Development of Absorber Electromagnetic Wave Materials by Modifying Iron Sand. International Journal of Academic Research Part A. 2013; Vol. 5(4):91-96.doi: / /5-4/A Kawase K, Shikata JI, Ito H. Terahertz Wave Parametric Source. J Phys D: appl Phys. 2001; Vol. 34:R1-R Zhou KS, Xia H, Huang KL, Deng LW, Wang D, Zhou YP, Gao SH. The Microwave Absorption Properties of La 0.8 Sr 0.2 Mn 1-y Fe y O 3 Nanocrystalline Powders in The Frequency Range 2 18 GHz. Physica B Condensed Matter. 2009; Vol. 404(2): Sardjono P, Adi WA. Thermal Analysis and Magnetic Properties of Lanthanum Barium Manganite Perovskite. Journal of Advanced Materials Research. 2014; Vol. 896: Adi WA. Pengembangan Bahan Magnetik Lantanum Manganit Sebagai Bahan Penyerap Gelombang Elektromagnetik [Disertasi] Depok (ID): Universitas Indonesia. 11. Rodriguez-Carvajal J, Hennion M, Moussa F, Moudden AH, Pinsard L, Revcolevschi A. Neutron-Diffraction of The Jahn-Teller Transition in Stoichiometric LaMnO 3. Physical Review Serie 3 B Condensed Matter. 1998; Vol. 57(6):R3189-R3192.

35 12. Adi WA, Suwarno H, Insani A, S Nusin. Mekanisme Pembentukan Fasa Mg 2 Ni dengan Metode Mechanical Alloying. Jurnal Sains Materi Indonesia. 2008; Vol. 10(1): Harahap Y. Preparasi dan Karakterisasi Nanopartikel Kitosan dengan Variasi Asam [Skripsi] Depok (ID): Universitas Indonesia. 14. Rizaldy R. Analisis Struktur Kristal Dari Pola Difraksi Sinar-X Material Serbuk Barium Heksaferit Substitusi Aluminium Dengan Metode Penghalusan Rietvield [Skripsi] Jakarta (ID): Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah. 15. Kosasih AN, Zainuri M. Sintesis dan Karakterisasi Sifat Magnetik Serbuk Barium M-Heksaferrit dengan Doping Ion Zn pada Variasi Temperatur Rendah. Jurnal Sains dan Seni. 2012; Vol. 1(1): Heriyah I. Sintesis dan Pencirian Perovskit Lantanum Manganit La 0.8 Ba 0.2 (FeMn) (1-z)/2 Ti z O 3 (z = ) [Skripsi] Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. 17. Trisnaeni S. Pengaruh Polietilen Glikol dan Rhodamin B terhadap Nanopartikel Perak sebagai Indikator Logam Pencemar dalam Udang Windu (Penaeus monodon) [Skripsi] Depok (ID): Universitas Indonesia. 18. Rinata A, Widyastuti, Purwaningsih H. Pengaruh Presentasi Berat Barium Heksaferrite (BAFe 12 O 19 ) dan Ketebalan Lapisan Terhadap Reflection Loss pada Komposit Radar Absorbent Material (RAM). Jurnal Teknik Material dan Metalurgi. 2011: pp Guo HZ, Burgess J, Ada E, Street S, Gupta A. Influence of Defects on Structural and Magnetic Properties of Multifunctional La 2 NiMnO 6 Thin Films. Physical Review. 2008; Vol. 77(1): Sari, RL. Komposit epoksi-fe 3 O 4 sebagai Bahan Penyerap Gelombang Radar pada Frekuensi GHz [Skripsi] Surabaya (ID): Institut Teknologi Sepuluh November. 21. Manaf A, Adi WA. Characterization of Single Phase of La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.3 Mn 0.35 Ti 0.35 O 3 Nanoparticles as Microwave Absorbers. Journal of Advanced Materials Research. 2014; Vol. 896 (1):

36 24 LAMPIRAN Lampiran 1 Diagram alir penelitian Serbuk Fe 2 O 3 Serbuk La 2 O 3 Serbuk TiO 2 Serbuk BaCO 3 Serbuk MnCO 3 Pencampuran (Mixing) Mechanical milling Pengeringan sampel di oven 1. Analisa XRD 2. Analisa SEM-EDS 3. Analisa PSA 4. Analisa VSM 5. Analisa VNA Penumbukan sampel sampai halus Sintering pada suhu 1000 o C selama 5 jam Penumbukan sampel sampai halus

37 25 Lampiran 2 Spesifikasi alat Nama Peralatan Spesifikasi Lokasi Jumlah High Energy Kapasitas 25 gr, PSTBM 1 unit Milling SPEX 8000 M mixer/mill. BATAN Furnace Thermolyne, PSTBM 1 unit programable BATAN Sonicator Q 700 Misonix, 20 khz, PSTBM 1 unit 700 Watt. BATAN XRD Philip PW1710 PSTBM BATAN 1 unit SEM-EDS Jeol JED-2300 PSTBM BATAN PSA Coulter PSTBM BATAN VSM Oxford VSM1.2H PSTBM Instrument, 1.2 T BATAN VNA Advantest type PPET LIPI R unit 1 unit 1 unit 1 unit

38

39 27 Lampiran 4 Hasil perhitungan massa masing-masing bahan Oksida Mr Massa (gram) (x = 0.1) Massa (gram) (x = 0.2) Massa (gram) (x = 0.3) Massa (gram) (x = 0.4) La 2 O BaCO TiO MnCO Fe 2 O La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.45 Mn 0.1 Ti 0.45 O La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.4 Mn 0.2 Ti 0.4 O La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.35 Mn 0.3 Ti 0.35 O La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.3 Mn 0.4 Ti 0.3 O O CO Total Sebelum (gr) Total Sesudah (gr) Oksida Mr Massa (gram) (x = 0.5) Massa (gram) (x = 0.6) Massa (gram) (x = 0.7) Massa (gram) (x = 0.8) La 2 O BaCO TiO MnCO Fe 2 O La 0,8 Ba 0,2 Fe 0,25 Mn 0,5 Ti 0,25 O La 0,8 Ba 0,2 Fe 0,2 Mn 0,6 Ti 0,2 O La 0,8 Ba 0,2 Fe 0,15 Mn 0,7 Ti 0,15 O La 0,8 Ba 0,2 Fe 0,1 Mn 0,8 Ti 0,1 O O CO Total Sebelum (gr) Total Sesudah (gr) Mr X = Massa satu molekul X x Massa satu atom karbon 12 Mr = n (Jumlah Atom i x Ar i )

40 28 Lampiran 5 Refinement pola difraksi sinar-x sampel La 0.8 Ba 0.2 Mn 0.8 Fe 0.1 Ti 0.1 O 3 Kurva chi-squared dan kurva weighting R-profile (wrp) merupakan parameter statistik untuk menentukan kualitas fitting pola difraksi sinar-x. Persamaan statistik chi-squared untuk refinement pola difraksi sinar-x yang ideal bernilai 1 sedangkan persamaan statistik wrp yang ideal bernilai kurang dari 10%. Chi-squared merupakan perbandingan antara rasio profile observasi terhadap kalkulasi sedangkan wrp merupakan rasio bobot dari selisih bobot profile pola difraksi sinar-x antara hasil observasi dan kalkulasi. Kurva wrp menunjukan bahwa kualitas fitting dari hasil refinement sudah relatif baik karena hanya meninggalkan pola background. Observasi merupakan hasil pengukuran pola difraksi sinar-x sedangkan kalkulasi merupakan hasil pola XRD dari database. Faktor wrp = , dan Rp = , demikian pula untuk nilai goodness of fit χ 2 (chi-squared) =

41 29 Lampiran 6 Komposisi hasil teori persen massa dan persen atom dengan EDS Sampel x = 0.8 Elemen % massa % atom Oksigen Titanium Mangan Besi Barium Lantanum Lampiran 7 Data distribusi dan ukuran partikel sampel La 0.8 Ba 0.2 Mn 0.8 Fe 0.1 Ti 0.1 O 3 Lampiran 8 Kurva reflection loss sampel La 0.8 Ba 0.2 Fe 0.3 Mn 0.35 Ti 0.35 O 3

42 30 Lampiran 9 Struktur permukaan sampel La 0.8 Ba 0.2 Mn 0.8 Fe 0.1 Ti 0.1 O 3 dengan SEM

43 31 Lampiran 10 Hasil perhitungan persentase reflection loss Z RL (db) RL (%) RL (db) z (impedansi) y = ln(x) + 1E Series1 Log. (Series1)

44 32 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 6 September 1995 sebagai putri tunggal dari Bapak Artatiyanto dan Ibu Tuti Herawati. Penulis memulai pendidikan di SD Negeri 05 Jakarta pada tahun , kemudian dilanjutkan di SMP Negeri 10 Jakarta pada tahun , dan kemudian dilanjutkan di SMA Negeri 5 Jakarta pada tahun Tahun 2012 penulis lulus SMA dan melanjutkan ke Institut Pertanian Bogor melalui jalur SNMPTN Undangan dan diterima di Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengethuan Alam. Selama mengikuti perkuliahan penulis aktif di organisasi dan kepanitiaan, diantaranya IPB Social and Health Care tahun 2012, Himpunan Mahasiswa Fisika tahun 2014, Masa Perkenalan Departemen Fisika tahun 2014, Open House Fisika tahun 2014, Pekan Olahraga dan Seni Fisika tahun 2014, Pesta Sains Nasional tahun 2014, Physics Expo tahun Penulis pernah menjadi asisten praktikum Fisika Tempat Persiapan Bersama Institut Pertanian Bogor tahun dan pernah melakukan Praktik Kerja Lapang di PSTBM-BATAN Serpong, Setu, Tangerang Selatan tahun 2015.