Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
ABSTRAK Telah dilakukan pengamatan secara sistematis mengenai dinamika struktur domain pada material feromagnetik model nanosphere dengan menggunakan simulasi mikromagnetik, OOMMF yang berdasarkan persamaan Landau-Lifshitz- Gilbert (LLG). Material yang digunakan dalam simulasi mikromagnetik ini terdiri dari Permalloy (Py), Nikel (Ni), Besi (Fe) dan Kobalt (Co). Variasi diameter nanosphere mulai 20 nm hingga 100 nm dengan ukuran sel 3 2,5 2,5 2,5 x x nm , dan faktor redaman (damping constant) 0,1  serta kondisi temperatur sistem 0 K. Pengamatan mikromagnetik dan struktur domain kami bagi dalam dua bagian. Bagian pertama, pengamatan difokuskan pada struktur domain dan energi sistem pada kondisi tanpa diberi medan luar atau groundstate. Dari hasil pengamatan, kami menemukan adanya transisi struktur domain dari single-domain (SD) ke vortex-state (VS) yang dibatasi oleh diameter kritis (critical diameter ). Di bawah diameter kritis, seluruh struktur domain teramati pada keadaan SD, sedangkan VS ditemukan di atas diameter kritis. Hasil simulasi mikromagnetik menunjukkan bahwa diameter kritis yang diperoleh sesuai dengan prediksi hasil perhitungan teori. Selain itu, kami juga menganalisa energi sistem. Dimana keadaan struktur domain dapat dipertegas dengan memperhatikan perubahan yang terjadi pada energi demagnetisasi dan energi exchange. Di bawah diameter kritis, energi sistem didominasi oleh energi demagnetisasi, sedangkan energi exchange mendominasi di atas diameter kritis. Pada bagian kedua, kami mengamati dinamika struktur domain ketika diberikan medan luar. Dalam hal ini kami memfokuskan untuk mendapatkan karakteristik sifat magnet seperti kurva histeresis, koersivitas, remanen, medan nukleasi (nucleation field) dan medan saturasi (saturation field) serta waktu pembalikan (switching time). Dari analisa kurva histeresis, kami mengamati bahwa nilai medan koersivitas meningkat seiring dengan berkurangnya ukuran diameter nanosphere. Hasil ini sesuai dengan hasil pengamatan eksperimen. Yang lebih menarik yakni struktur domain dan profil energi sistem yang teramati pada keadaan remanen sama dengan pada keadaan groundstate. Akhirnya kami menyimpulkan bahwa karakteristik sifat magnet dari material feromagnetik model nanosphere patut dipertimbangkan dalam pembuatan perangkat perekam magnetik.

---

ABSTRACT We have systematically investigated domain structures of ferromagnetic nanosphere model by means of public micromagnetic simulation, OOMMF based on Landau-Lifshitz-Gilbert equation. Materials used in the micromagnetic simulation consisted of Permalloy (Py), Cobalt (Co), Iron (Fe), and Nickel (Ni). Diameter of nanospheres were carried out from 20 nm to 100 nm with cellsize 3 2,5 2,5 2,5 x x nm and the damping constant was fixed . The temperature system was fixed absolute zero temperature. The micromagnetic investigation of domain structures, we separated in two part. First part, we have focused to domain structure and magnetization energy in zero external field condition or ground state. From the observation, we found that the transition of domain structure from a single-domain (SD) to a vortex-state structure (VS) was related to critical diameter. Below the critical diameter, all the cases exhibited a SD structures while a VS structure was found above the critical diameter. The micromagnetic simulation results showed that the critical diameter agrees with the theoretical prediction. Furthermore, we have analyzed the magnetization energy systems corresponded to the transition domain structure. Interestingly, the transition domain structure is shown by changing the demagnetization and exchange energy. Below the critical diameter, the magnetization energy was dominated by the demagnetization energy rather than exchange energy. Then, the exchange energy startly dominated above the critical diameter. Second part, we investigated the dynamics domain structure with applied the external field. In this, we focused to find the magnetic properties; such as hysteresis loops, corcivity field, remanent field, nucleation field, saturation field and switching time. From analyzing the hysteresis loops, we found that the coecivity field increased as the diameter decreased. This results is comparable with the the experiment result. Mostly interesting, the domain structures similarly exhibited to the ground state condition at the remanence state as well as the magnetization energy profiles. Concern to the switching field, the magnitude of applied field to switch from one saturation to another saturation. We concluded that behavior in ferrromagnetic nanospheres may allow us to consider in a practical design of magnetic recording devices.

Abstrak :
Sampel penelitian adalah sampah industri baja Neomax di Jepang dengan basis ferrite. Identifikasi fase dengan XRD dan XRF memperlihatkan bahwa sampel merupakan senyawa strontium ferrite SrO.6Fe 2O3 fasa tunggal. Kurva XRD menunjukkan waktu milling 5, 10 dan 20 jam tidak signifikan terlihat perubahannya. Mikrograf SEM menunjukkan semakin lama waktu milling jumlah porositas (pori) semakin berkurang dan proses sintering telah memadatkan butiran -butiran grain kristal. Perbandingan Histerisis PERMAGRAPH menunjukkan milling dengan waktu yang lebih lama dan sintering dengan waktu yang lebih lama pada suhu sekitar 1000°C - 1300°C (dibawah titik leleh Fe) dapat meningkatkan nilai remanen magnetisasi Br, dengan kecenderungan nilai koersivitas Hc relatif tetap atau turun dalam batas tertentu.

Abstrak :
Magnet neodyimium iron boron (NdFeB) adalah magnet permanen mutakhir yang memiliki fasa magnetik Nd2Fe14B dengan sifat kemagnetan superior dibandingkan dengan magnet permanen jenis lainnya. Sifat intrinsik fasa magnetiknya yang super serta material terbuat dari besi (iron) yang ketersediaannya di alam cukup berlimpah menjadikan magnet NdFeB banyak mendapat perhatian para peneliti dan diminati oleh industri. Telah diketahui bahwa semua logam tanah jarang dapat membentuk fasa RE2Fe14B (RE: rare earth). Bila RE adalah dysprosium (Dy), medan anisotropi fasa Dy2Fe14B luar biasa besar sehingga material magnetik berbasis fasa Dy2Fe14B secara intrinsik berpotensi memiliki koersivitas tinggi. Nilai koersivitas magnet permanen, juga ditentukan oleh mikrostrukturnya seperti grain dengan ukuran setara dengan grain berdomain tunggal serta fasa kedua berperan sebagai decoupling agent. Pada penelitian ini dipelajari efek subsitusi parsial atom Dy oleh atom Nd terhadap koersivitas magnet permanen. Komposisi material magnet yang dipelajari adalah berbasis komposisi Sumitomo yaitu Dy15-xNdxFe77B8 (at%) dengan x = 1, 2, 3 dan 5 suatu komposisi yang kaya dengan elemen RE dan boron. Metode sintesis yang diterapkan adalah metode metalurgi serbuk dari alloy yang difabrikasi dengan cara peleburan menggunakan vacuum arc melting furnace. Hasil evaluasi kurva magnetisasi sampel magnet Dy15-xNdxFe77B8 memperlihatkan koersivitas sebesar 1600 kA/m atau 20 kOe dapat dicapai. Nilai koersivitas tersebut menurun dengan bertambahnya fraksi atom Nd. Penurunan koersivitas ini juga diiringi dengan peningkatan nilai remanen. Meskipun loop histeresis yang diperoleh berasal dari loop minor, dapat disimpulkan bahwa peningkatan nilai koersivitas magnet permanen Dy15-xNdxFe77B8 ditentukan oleh fraksi Dy dan ukuran grain. Ukuran grain yang halus cenderung meningkatkan nilai koersivitas magnet, Demikian juga dengan efek subsitusi, semakin besar fraksi atom Dy pada magnet Dy15-xNdxFe77B8, semakin tinggi nilai nilai koersivitasnya. Semakin besar fraksi atom Nd pada magnet Dy15-xNdxFe77B8, semakin besar nilai remanennya. ......Neodymium iron boron (NdFeB) magnet is a modern permanent magnet having Nd2Fe14B hard magnetic phase with superior magnetic properties compared to other types of permanent magnet. Such Nd2Fe14B hard magnetic phase is mainly made of iron (Fe), which is abundantly available on earth, which become tha reason why many researchers and industries pay much attentions to the Nd2Fe14B phase. It is known very well that all rare earth elements can form the RE2Fe14B (RE: rare earth) phase. When the RE is dysprosium (Dy), the Dy2Fe14B phase has extremely large the anisotropy field value. Intrinsically, the magnetic materials based on Dy2Fe14B phase would have a high coercivity. The coercivity of permanent magnets is also determined by the microstructure of materials like grains with a size equivalent to a single-domain grain and the second phase which acts as a decoupling agent. In the current research works, the effect of partial substitution of Nd atoms to Dy atoms in Dy2Fe14B magnetic phase on the coercivity of permanent magnets has been investigated. The composition of the magnetic material under studied was based on the so-called Sumitomo composition. A series of Dy15-xNdxFe77B8 (at%) alloys with x = 1, 2, 3 and 5 compositions were fabricated through powder metallurgy processing. The preparation of ingots was carried by melting using a vacuum arc melting furnace. Results of magnetic evaluation of all samples have shown that the highest corcivity achieved from the Dy15-xNdxFe77B8 samples was 1600 kA/m or 20 kOe. The coercivity value decreases with increasing atomic fraction Nd. This decrease in coercivity is also accompanied by an increase in the value of the remanence. Although the obtained hysteresis loops are from minor loops, it can be concluded that the increase in the coercivity of the Dy15-xNdxFe77B8 permanent magnets is determined by the fraction of Dy and the grain size of materials. The fine grain size tends also to increase the coercivity value. The greater the Dy atomic fraction of Dy15-xNdxFe77B8 permanent magnets, the higher the coercivity value. The greater the Nd atomic fraction of Dy15-xNdxFe77B8 permanents, the greater the remanence value.

Abstrak :
Telah dilakukan fabrikasi alloy hasil rekayasa fasa magnetik dengan cara substitusi parsial atom praseodymium (Pr) oleh atom dysprosium (Dy) pada fasa magnetik utama Pr2Fe14B sehingga membentuk fasa subsitusi (Pr,Dy)2Fe14B untuk meningkatkan nilai koersivitas intrinsiknya (JHc). Pada kegiatan penelitian ini telah dilakukan fabrikasi alloy magnet permanen komposisi (Pr15-xDyx)Fe77B8 dimana nilai x divariasi x = 0,1,2 dan 3 (wt.%) melalui proses peleburan menggunakan alat arc-melting. Ingot hasil peleburan dikapsulasi menggunakan tabung kuarsa dengan solusi argon melalui proses vacuum sealing system dengan tingkat kevacuuman 4x10-5 mBar dan tekanan argon 0,21 mBar. Ingot dalam kapsul kuarsa dianil pada temperature 9000C selama 24 jam. Ingot hasil anil dihaluskan menggunakan disk-mill dalam waktu singkat sekitar 15 detik dilanjutkan dengan penghalusan menggunakan planetary ball mill dengan variasi waktu 8,10,12 dan 15 jam dalam kondisi basah menggunakan toluene untuk meminimalkan terjadinya oksidasi. Hasil pengujian karakteristik intrinsik terhadap ingot alloy (Pr15-xDyx)Fe77B8 dengan variasi x=0,1,2,3 menggunakan alat permagraph berupa BH-Loop menunjukkan hasil terbaik adalah yang dimilling 10 jam dan menunjukkan setiap penambahan Dy dapat meningkatkan nilai koersivitas jHc. Sampel magnet dengan komposisi x=0,1,2,3 memiliki nilai JHc masing-masing 140, 210, 270 dan 370 (kA/m), nilai magnetisasi remanen Mr = 0,27, 0,33, 0,32 dan 0,33 Tesla dan nilai produk energi maksimum (BH)maks masing-masing sebesar 35,81, 54,11, 89,13, dan 119,37 kJ/m3. Disimpulkan bahwa subsitusi Dy terhadap Pr dalam alloy (Pr15-xDyx)Fe77B8 meningkatkan nilai koersivitas sampel magnet tepat digunakan untuk pembuatan magnet permanen koersivitas tinggi. ......Alloys have been fabricated by partial substitution of praseodymium (Pr) atom with dysprosium (Dy) in the main magnetic phase Pr2Fe14B to form Dy substituted Pr2Fe14B phase to increase the intrinsic coercivity (JHc). In this study, alloys (Pr15-xDyx)Fe77B8 of x = 0.1,2 and 3 (wt.%) compositions were fabricated through the arc-melting process. The ingot was encapsulated using a quartz tube through a vacuum sealing off system with a vacuum level of 4x10-5 mBar and an argon gas pressure of 0.21 mBar. The encapsulated ingot was annealed at a temperature of 900 0C for 24 hours. The annealed ingot was disk-milled for a short period of time about 15 seconds, followed by mechanical milling using a planetary ball mill for 8,10,12 and 15 hours in wet conditions using toluene to minimize the oxidation. Magnetic properties of samples, which evaluated by Permagraph showed that the best results were obtained from samples made of powder materials after milling for 10 hours. It is found that the addition of Dy increased the coercivity of magnet samples. The coercivity of sample with x = 0,1,2,3 was 140, 210, 270 and 370 kA/m respectyivelly. The respective remanence Mr of samples was 0.27, 0.33, 0.32 and 0.33 Te and the maximum energy product (BH)max was 35.81, 54.11, 89.13, and 119, 37 kJ/m3. It is concluded that the substitution of Dy for Pr in (Pr15-xDyx)Fe77B8 alloys is effective to increase the coercivity lead to high coercivity permanent magnets

Abstrak :
Baja karbon rendah merupakan material ferromagnetik yang banyak digunakan untuk teras besi transformator, rotor pada generator pembangkit listrik, maupun rotor mesin/ motor listrik. Alat-alat ini diroperasikan dalam waktu yang cukup lama pada temperatur tinggi, akan disertai kenaikan temperatur dari alat, khususnya teras besi tersebut. Kenaikan temperatur ini akan menimbulkan perubahan pada microstruktur, sifat mekanik, dan sifat magnetik. Dilakukan penelitian pada sampel baja karbon rendah untuk mempelajari pengaruh perlakuaan panas secara line heating dan quenching terhadap hysteresis magnet. Sampel diidentifikasi dengan menggunakan peralatan X Ray Diffraksi (XRD) , Scanning Electron Microscope (SEM), Permagraph. Perubahan sifat kemagnetan sampel yang diukur dengan permagraph dinyatakan dalam bentuk kurva hysteresis magnetik, yang mengambarkan proses magnetisasi dan demagnetisasi. Adanya perubahan bentuk kurva mengidikasikan telah terjadi perubahan sifat kemagnetan sampel. Dari kurva hysteresis magnet dapat ditentukan besaran-besaran magnetik diantaranya, remanen magnet, koersivitas magnet, saturasi magnet, permeabilitas maksimum, dan hysteresis core losse. Hasil penelitian menunjukan terjadinya perubahan pada sifat-sifat magnetik setelah dilakukan quenching diantaranya, kenaikan remanen magnet dan koersivitas magnet meningkat dengan adanya kenaikan suhu, tetapi menurun jika waktu penahanan suhu semakin lama. Permeabilitas mencapai harga maksimum pada pemanasan 500°C, dan semakin mengecil pada suhu yang lebih tinggi akibat adanya efek agitasi termal dari molekuk-molekul. Hysteresis core loss mengalami perubahan, dimana besarnya perubahan mengikuti pola perubahan remanen dan koersivitas magnet. ......Low carbon steel is ferromagnetic material which is widely used for magnetic core in transformator, rotor at electricity plant generator, and electrical motor. Devices are operated at a long term and at high temperature, and there is always a temperature raise of the devices especially the magnetic core. The raise of temperature will cause changes on the microstructure, mechanical properties, magnetic properties. A research is conducted to a low carbon steel sample to study the effect of heat treatment by quenching of hysteresis magnetic. Sample will be identified using X Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM), and Permagraph. The magnetic properties of the sample measured wiht permagraph is statead in the in the form of magnetic hysteresis loop, describes the process of magnetization, and demagnetization. The change of the magnetic hyeteresis loop form indicates the change of magnetic properties. Magnetic hyeteresis loop determines the quantity of such as remanence magnetic, coercivity magnetik, permeability maximum, magnetic saturation, hysteresis core losses. The result of research show changes on magnetic properties after quenching, that is the raising of magnetic remanent, magnetic coercivity follow with the raisisng of the haeting temperature, but it is opposite of with the holding time. Permeability reaches the maximum point at 500°C heating, and decreases at higer temperature, because of agitasi thermal effect of the molecules, where amount the change of magnetic remanent, and magnetic coercivity.