Substitusi Mg pada site-La material LaFeO3 (La1-xMgxFeO3, dengan x=0.0, 0.1, 0.2 dan 0.3) telah dilakukan dengan metode sintesis sol-gel. Sifat struktur material perovskite La1-xMgxFeO3 dikarakterisasi menggunakan XRD, XRF, BET, SEM dan EDX. Analisis XRD material La1-xMgxFeO3 menunjukkan struktur Orthorhombic dengan space group Pnma. Terjadi penurunan crystallite size seiring dengan meningkatnya konsentrasi Mg. Analisis BET menunjukkan terjadinya peningkatan surface area seiring penambahan konsentrasi Mg. Hasil SEM menunjukkan bahwa ukuran grain terlihat semakin menurun dan terjadi aglomerasi. XRF dan EDX mengkonfirmasi adanya unsur La, Mg, Fe dan O pada material perovskite La1-xMgxFeO3. Sifat optik dikarakterisasi dengan menggunakan FTIR, Raman spectroscopy dan UV-Vis. FTIR mengkonfirmasi adanya stretching vibration La/Mg−O, Fe−O dan bending vibration Fe−O−Fe. Hasil karakterisasi UV-Vis menunjukkan penurunan nilai energi band gap dengan rentang 2.14–2.05 eV. Sifat listrik material diuji menggunakan RLC-meter dengan metode Impedance Spectroscopy (IS) pada temperatur ruang dan temperatur tinggi (30oC-200oC).
Mg substitution on La-site at LaFeO3 (La1-xMgxFeO3, with x=0.0, 0.1, 0.2, and 0.3) has been done by sol-gel method. The structural properties of La1-xMgxFeO3 perovskite material were characterized using XRD, XRF, BET, SEM and EDX. XRD analysis of La1-xMgxFeO3 material shows the Orthorhombic structure with the Pnma space group. There was a decrease in crystallite size with increasing Mg concentration. BET analysis shows an increased surface area with the increase of Mg concentration. SEM analysis shows that the grain size appears to decrease and agglomeration occurs. XRF and EDX confirmed the presence of La, Mg, Fe and O element in La1-xMgxFeO3 perovskite material. Optical properties were characterized using FTIR, Raman spectroscopy and UV-Vis. FTIR confirmed the presence of stretching vibration of La/Mg−O, Fe−O and bending vibration of Fe−O−Fe. The results of UV-Vis characterization showed a decrease in the band gap energy value with a range of 2.14–2.05 eV. The electrical properties were characterized by RLC-meters using Impedance Spectroscopy (IS) method at room temperature and high temperatures (300C-2000C).
"Bismuth Ferrite, BiFeO3 (BFO) merupakan material yang memperlihatkan sifat ferroelektrik yang baik dan sifat ferromagnetik yang lemah. Lemahnya sifat ferromagnetik material BFO ini disebabkan adanya sifat antiferromagnetik sikloid tipe G. Salah satu upaya meningkatkan sifat ferromagnetik BFO ini adalah dengan mendoping atom Bi yang berada pada posisi A didalam senyawa ABO3 menggunakan Li (Bi1-xLixFeO3, x= 0,02, 0,04, 0,06) dan Zn (Bi1-zZnzO3, z= 0,05, 0,1, 0,15). Proses sintesis doping BFO tersebut dilakukan menggunakan metode sol-gel. Dari sampel hasil doping tersebut diketahui bahwa keberadaan Li dan Zn telah memicu terjadinya kenaikan saturasi magnetik didalam BFO. Kenaikan sifat magnetik ini diakibatkan oleh pengecilan sudut Fe–O–Fe. Pengecilan sudut ini disebabkan oleh perubahan rasio kisi c/a kristal BFO didalam struktur rombohedral dengan spacegroup (s.g.) R3c. Kenaikan sifat magnetik didalam sampel BFO hasil doping tersebut disertai munculnya Fe2+ dan terbentuknya vakansi oksigen sebagai kompensasi atas keberadaan Li1+ dan Zn2+ yang menggantikan posisi Bi3+. Keberadaan Li didalam BFO teridentifikasi pada energi ikat sebesar 56,7 eV menggunakan XPS. Penggunaan metode sol-gel didalam proses preparasi sampel diketahui efektif untuk menghasilkan bubuk sampel berskala nano (<200 nm).
Bismuth Ferrite, BiFeO3 (BFO) is a material that shows excellent ferroelectric properties and weak ferromagnetic properties. The weak ferromagnetic properties of BFO material are due to the antiferromagnetic nature of cycloid type G. One effort to improve the ferromagnetic properties of BFO is to dope Bi atoms in position A in the compound ABO3 using Li (Bi1-xLixFeO3, x= 0,02, 0,04, 0,06) and Zn (Bi1-zZnzO3, z= 0,05, 0,1, 0,15). The BFO doping synthesis process was carried out using the sol-gel method. From the doping sample, it is known that the presence of Li and Zn has triggered an increase in magnetic saturation in BFO. This increase in magnetic properties was caused by the reduction of Fe – O – Fe angle. This reduction in angle is caused by changes in the lattice ratio of c / a BFO crystals in the rhombohedral structure to the spacegroup (s.g.) R3c. The increase in magnetic properties in the doped BFO sample is accompanied by the appearance of Fe2+ and the formation of oxygen vacancy as compensation for the presence of Li1+ and Zn2+ which replace the position of Bi3+. Li's presence in BFO was identified in the binding energy of 56.7 eV using XPS. The use of the sol-gel method in the sample preparation process is known to be effective for producing nanoscale sample powders (<200 nm).
"
ABSTRAK
Double perovskite (A2B’B”O6 dan A2B’B”X6) merupakan material yang saat ini banyak diteliti karena memiliki berbagai macam sifat fisika dan kimia sebagai variasi dari kation pada site A maupun site B. Material tersebut dapat memiliki sifat fisika lebih dari satu atau bersifat multiferroic. Beberapa penelitian menemukan bahwa Mn3+ yang didoping pada kation site B sehingga membentuk formasi double perovskite La2FeMnO6 memiliki sifat magnetik yang baik untuk aplikasi thin films. Didalam penelitian ini, material double perovskite La2FeMnO6 (LFMO) telah disintesis menggunakan metode sol-gel dengan variasi durasi sintering. Hasil analisa XRD menggunakan software Fullproof menunjukkan semua sampel memiliki struktur cubic dan pm-3m space group. Pertambahan nilai pada parameter kisi, volume maupun ukuran kristal terjadi karena semakin berkurangnya octahedral tilting didalam sampel seiring dengan bertambahnya durasi sinter. Hasil analisa XRF menunjukkan unsur utama yaitu La, Fe dan Mn pada sampel memiliki stoichiometric double perovskite dengan perbandingan 2:1:1. Hasil analisa SEM menunjukkan butir partikel sampel yang secara umum memiliki bentuk inhomogeneous spherical. Ukuran grain pada hasil SEM yang tidak linier disebabkan adanya aglomerasi partikel pada sampel setelah melalui proses sintering yang cukup lama yaitu 6 jam. Pengujian sifat listrik dilakukan menggunakan metode spektroskopi impedansi dengan variasi frekuensi (1 kHz – 1 MHz) dan temperatur (30 ° – 125 °C). Optimasi sifat struktur pada double perovskite La2FeMnO6 dapat terlihat pada semakin lama durasi sintering yang digunakan peak intensitas pada pola XRD semakin bertambah yang mengindikasikan bahwa sampel memiliki struktur yang semakin baik. Optimasi sifat listrik terlihat pada sampel dengan durasi sintering selama 1 jam dimana sampel tersebut memiliki nilai konstanta dielektrik yang lebih tinggi dibandingkan dengan yang lainnya.
ABSTRACT
Double perovskite (A2B’B”X6) are materials which most intensely studied due to various chemicals and physical properties as a variation of cation at A site or B site. These materials have a multiferroic behavior. La2FeMnO6 double perovskite compounds that have been reported in the literature, it has magnetic properties that matching well for thin films. LFMO materials have been synthesized using a sol-gel method with variation sintering duration. XRD characterization using software fullproof showed that all of the samples have a cubic structure and pm-3m space group. Increasing the value of lattice parameter, volume, and crystallite size due to decreasing octahedral tilts on a sample as increasing sintering duration. The XRF analysis showed that La, Fe, and Mn on the sample had a double perovskite stoichiometric with a ratio of 2:1:1. SEM analysis results showed the particles of samples generally have an inhomogeneous spherical form. Grain size in SEM results that are not linear it is because there are agglomeration on particles with sintering process along 6 H. Optimization on the structural properties of La2FeMnO6 double perovskite showed that the longer sintering duration the peak intensity on XRD pattern is increase which indicates the sample has a better structure. Optimization of electrical properties can be seen in samples with a sintering duration of 1 H where the sample has a higher dielectric constant value than the others.
"