Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Pada penelitian ini dibuat lapisan tipis LaMnO3 menggunakan metode deposisi elektroforesis pada susbtrat stainless steel SS-316 ukuran 1 x 10 x 30 mm. Serbuk LaMnO3 disintesis memakai metode sol-gel dengan campuran stokiometri antara La(NO3)3.6H2O dan Mn(NO3)2.4H2O. Sebagai larutan suspensi dipakai campuran ethanol dan deionized water dengan komposisi 90 : 10 serta serbuk LaMnO3 sebesar 30 mg dalam 50 ml larutan. Dengan memberikan tegangan DC (direct current) sebesar 60 V dan waktu deposisi 15 menit, dapat menghasilkan lapisan tipis dengan permukaan yang homogen yang ditunjukkan dengan nilai root mean square (RMS) roughness sebesar 30,96 nm. Karakterisasi menggunakan X-ray diffractometer (XRD) menunjukkan bahwa sampel lapisan tipis menghasilkan fasa senyawa substrat dan LaMnO3 dengan volume sel dan ukuran kristal meningkat dengan meningkatnya temperatur anil. Hasil scanning electron microscope (SEM) memperlihatkan bahwa morfologi sampel lapisan tipis memperlihatkan ukuran grain berkisar antara 200-400 nm. Karakterisasi dengan fourier transform infra red (FTIR) memperlihatkan bahwa material memiliki pita serapan pada 580 cm-1, merupakan karakteristik absorbsi ikatan Mn-O (streaching Mn-O-Mn pada oktahedral MnO6) yang berhubungan dengan gerakan internal perubahan panjang dari batas Mn-O-Mn. Hasil karakterisasi dengan vibration sample magnetometer (VSM) menunjukkan bahwa lapisan tipis LaMnO3 memiliki sifat feromagnetik. Kurva histerisis yang dihasilkan menunjukkan bahwa kenaikan temperatur anil menyebabkan meningkatnya sifat kemagnetan bahan. Nilai magnetisasi saturasi Ms sebesar 2,377 emu/g dan koersivitas Hc sebesar 212,03 Oe dicapai ketika temperatur anil 950°C. Hasil proses deposisi selama 15, 25 dan 35 menit, didapatkan hasil bahwa lapisan tipis LaMnO3 dapat digunakan sebagai bahan penyerap gelombang mikro. Bahan ini memiliki nilai permitivitas dan permeabilitas yang relatif tinggi dengan empat puncak serapan pada range frekuensi 8 – 12 GHz. Nilai reflection loss paling besar dalam tanda negatif dicapai oleh sampel dengan waktu deposisi 15 menit serta suhu anil 900°C sebesar - 49,25 dB pada frekuensi 8,59 GHz dan bandwidth sebesar 0,86 GHz. Sampel ini memiliki impedansi (Zin=33,3-j37,3 Ω) mendekati nilai impedansi line transmisition Zo (50 Ω) ......In this study, a thin layer of LaMnO3 was prepared using the electrophoretic deposition method on a 1 x 10 x 30 mm stainless steel SS-316 substrate. LaMnO3 powder was synthesized using the sol-gel method with a stoichiometric mixture of La(NO3)3.6H2O and Mn(NO3)2.4H2O. As a suspension solution used a mixture of ethanol and deionized water with a composition of 90 : 10 and LaMnO3 powder of 30 mg in 50 ml of solution. By providing a DC (direct current) voltage of 60 V and a deposition time of 15 minutes, it can produce a thin layer with a homogeneous surface as indicated by the root mean square (RMS) roughness value of 30.96 nm. Characterization using an X-ray diffractometer (XRD) showed that the thin layer samples produced a substrate and LaMnO3 compound phase with cell volume and crystalline size increasing with increasing annealing temperature. Scanning electron microscope (SEM) results show that the morphology of the thin layer samples shows grain sizes ranging from 200-400 nm. Characterization with Fourier transform infrared (FTIR) produces an absorption band of about 580 cm-1, which is a characteristic of Mn-O bond absorption (Streaching Mn-O-Mn on the MnO6 octahedron) which is related to the internal movement of changes in length from the Mn-O Mn boundary. The results of characterization with a vibration sample magnetometer (VSM) showed that the LaMnO3 thin layer has ferromagnetic properties. From the resulting hysteresis curve, the increase in sintering temperature increases the magnetic properties of the material. The saturation magnetization value of Ms reached 2.377 emu/g and the Hc coercivity of 212.03 Oe was achieved when the annealing temperature was 950°C. The results of the deposition process for 15, 25 and 35 minutes showed that the LaMnO3 thin layer could be used as a microwave absorbent material. This material has relatively high permittivity and permeability values ​​with four absorption peaks in the frequency range of 8 – 12 GHz. The larger the negative value of reflection loss was achieved by samples with a deposition time of 15 minutes and annealing time of 900°C of -49.25 dB at a frequency of 8.59 GHz and a bandwidth of 0.86 GHz. This sample has an impedance (Zin=33.3-j37.3Ω) close to the line transmission impedance value Zo (50Ω).

Abstrak :
Penelitian ini mengkaji pengaruh doping Lithium (Li) dan Titanium (Ti) pada BiFeO3 (BFO). Semua sampel disintesis menggunakan metode sol-gel. Tahap selanjutnya adalah dengan melakukan komposit senyawa BFO yang di doping Lithium dan Titanium dengan poliuretan (PU) dan karbon (C). Difraksi sinar-X, SEM/EDS, dan vector network analyzer (VNA) dilakukan untuk mengkarakterisasi struktur mikro dan sifat elektromagnetik dari sampel yang disiapkan. Pengujian Bi1−xLixFeO3 (x = 0.02, 0.04, 0.06) menunjukkan nilai permeabilitas tertinggi diperoleh pada konsentrasi x = 0.06 yang juga dihasilkan puncak serapan tertinggi dengan reflection loss (RL) sebesar -46 dB pada frekuensi10.08 GHz dengan bandwidth (BW) 0.1 GHz. Hasil pengujian BiFe1-yTiyO3 (y = 0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07) diperoleh nilai permitivitas tertinggi pada komposisi y=0.03, yang juga dihasilkan penyerapan gelombang mikro tertinggi dengan RL sebesar -35 dB pada frekuensi 11.12 GHz dengan BW 0.46 GHz. Bahan komposit PU/C/BLFO6 menghasilkan RL sebesar -23.32 dB pada frekuensi 10.76 GHz dengan BW 0.59 GHz, sedangkan pada bahan komposit PU/C/BFTO3 menghasilkan RL sebesar -42.21 dB pada frekuensi 10.48 GHz dengan BW 0.83 GHz. Bahan komposit dengan komposisi berat BLFO6 (60%) dan BFTO3 (40%) [PU/C/BLFTO64] dengan ketebalan sampel 2 mm menghasilkan serapan tertinggi dibandingkan dengan komposisi bahan komposit lainnya dengan RL −50.56 dB pada frekuensi 10.68 GHz dengan BW 0.78 GHz. Penambahan doping Li dan Ti pada BFO terbukti dapat meningkatkan sifat permeabilitas dan permitivitas yang merupakan salah satu persyaratan agar BFO dapat dijadikan bahan penyerap gelombang mikro yang baik. Penambahan PU/C juga terbukti dapat meningkatkan serapan gelombang mikro dan memperlebar bandwidth. Bahan komposit PU/C/BLFTO64 mempunyai sifat penyerap gelombang mikro yang baik pada frekuensi X-band. ...... This study investigates the effect of Lithium (Li) and Titanium (Ti) doping on BiFeO3 (BFO). All samples were synthesized using the sol-gel method. The next step is to perform a composite of Lithium and Titanium doped BFO compounds with polyurethane (PU) and carbon (C). The X-ray diffraction, SEM/EDS, and vector network analyzer (VNA) were conducted to characterize the microstructure and electromagnetic properties of the as-prepared samples. The test result of Bi1−xLixFeO3 (x = 0.02, 0.04, 0.06) showed the highest permeability values and also produces the highest reflection loss (RL) of −46 dB over a 0.1 GHz bandwidth at 10.08 GHz. The test results of the BiFe1-yTiyO3 (y = 0.01, 0.03, 0.05, 0.07) obtained the highest permittivity value at the doping of y = 0.03 and also was produces the highest microwave absorption with RL −35 dB over a 0.41 GHz bandwidth at 11.12 GHz. The composite material of PU/C/BLFO6 produced an RL of −23.32 dB over a 0.59 GHz bandwidth at 10.76 GHz, while the composite material of PU/C/BFTO3 produced an RL of −42.21 dB over a 0.83 GHz bandwidth at 10.48 GHz. A composite material with BLFO6 (60%) and BFTO3 (40%) [PU/C/BLFTO64] weight fractions and a sample thickness of 2 mm produced the highest absorption compared to other compositions with RL −50.56 dB over a 0.78 GHz bandwidth at 10.68 GHz. The doping of Li and Ti to BFO is proven to improve the permeability and permittivity properties which are one of the requirements for BFO to be used as a good microwave absorbent material. The addition of PU/C is also proven to increase microwave absorption and widen bandwidth. The results indicate that the composite material of PU/C/BLFTO64 were successfully gained and the as-prepared samples possess excellent microwave absorption properties in X-band frequency.

Abstrak :
Investigasi terhadap struktur elektronik, magnetik, dan sifat termolektrik dari heavily–doped Ca0.5La0.5MnO3 (CLMO) dan Ca0.5La0.25Bi0.25MnO3 (CLBMO) dilakukan dengan metode komputasi density functional theory (DFT) dan transportasi Boltzmann. Sedangkan optimasi termoelektrik dari kedua kompon diperoleh dengan menggunakan model restructured single parabolic band. Baik CLMO dan CLBMO dengan struktur kristal orthorhombic (Pnma), menunjukkan keadaan paling stabil pada konfigurasi feromagnetik dengan energi total minimum paling rendah. Doping Bi pada CLBMO mereduksi sudut ikatan Mn–O–Mn yang menyebabkan distorsi kisi dan membentuk hibridisasi Bi 6s – O 2p yang berkompetisi dengan hibridisasi Mn 3d – O 2p. Mekanisme tersebut secara simultan menurunkan konduktivitas listrik dan konduktivitas termal dari CLBMO. CLBMO menunjukkan optimasi power factor masing-masing sebesar 49% dan 69% pada suhu 300 K dan 800 K. Sedangkan CLMO hanya memberikan optimasi sebesar 13% dan 30% pada suhu yang sama. Kedua kompon memiliki konduktivitas termal fonon tiga sampai empat orde lebih kecil dari konduktivitas termal elektroniknya. Dengan demikian perhitungan figure of merit, ZT, hanya didasarkan pada mekanisme transport pembawa muatan, dan tidak melibatkan transport fonon yang menjadikan perhitungan lebih rumit. Nilai ZT dikoreksi dengan melibatkan rasio waktu relaksasi konduktivitas listrik terhadap waktu relaksasi konduktivitas termal elektronik, ts/tke, yang berbanding terbalik dengan rasio bilangan Lorenz terhadap degenarate limit, L/Lo. ......Investigations on the electronic structure, magnetic, and thermoelectric properties of heavily-doped Ca0.5La0.5MnO3 (CLMO) and Ca0.5La0.25Bi0.25MnO3 (CLBMO) are carried out using density functional theory (DFT) computational methods and Boltzmann transport. Meanwhile, the thermoelectric optimization of the two compounds is obtained by using a restructured single parabolic band model. Both CLMO and CLBMO with the orthorhombic crystal structure (Pnma), show the most stable state in the ferromagnetic configuration with the lowest minimum total energy. Bi-doping in CLBMO reduces the Mn–O–Mn bond angle which causes lattice distortion and forms Bi 6s – O 2p hybridization which competes with Mn 3d – O 2p hybridization. This mechanism simultaneously reduces the electrical conductivity and thermal conductivity of CLBMO. CLBMO shows optimization of power factors of 49% and 69% at temperatures of 300 K and 800 K, respectively. While CLMO only provides optimization of 13% and 30% at the same temperature. Both compounds have phonon thermal conductivity two to three orders of magnitude lower than their electronic thermal conductivity. Thus the calculation of the figure of merit, ZT, is only based on the mechanism of charge carrier transport and does not involve phonon transport which leads to a more complicated calculation. The ZT value is corrected by involving the ratio of the relaxation time of the electrical conductivity to the relaxation time of the electronic thermal conductivity, ts/tke, which is inversely proportional to the ratio of the Lorenz number to the degenerate limit, L/Lo.