SINTESIS DAN KARAKTERISASI BAHAN SMART MAGNETIC BERBASIS Co(1-y)ZnyFe2-xLaxO4 SEBAGAI BAHAN PENYERAP GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

Johan, Akmal and Setiabudidaya, Dedi and Adi, Wisnu Ari and Arsyad, Fitri Suryani (2023) SINTESIS DAN KARAKTERISASI BAHAN SMART MAGNETIC BERBASIS Co(1-y)ZnyFe2-xLaxO4 SEBAGAI BAHAN PENYERAP GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK. Doctoral thesis, Universitas Sriwijaya.

Text (Turnitin_Disertasi Ilmu MIPA UNSRI 2023_Akmal Johan) Turnitin_Disertasi Ilmu MIPA UNSRI 2023_Akmal Johan_compressed.pdf - Published Version Restricted to Repository staff only Available under License Creative Commons Public Domain Dedication. Download (13MB) | Request a copy

Abstract

Telah dilakukan penelitian sintesis dan karakterisasi bahan smart magnetic berbasis Co(1-y)ZnyFe2-xLaxO4 sebagai bahan penyerap gelombang elektromagnetik. Penelitian ini dilakukan untuk menyelesaikan masalah yang dihadapi pada perangkat elekronik khususnya yang bekerja pada frekuensi tinggi. Pada umumnya masalah yang timbul adalah terjadinya medan bias yang terjadi akibat interferensi elektromagnetik, sehingga dapat mengurangi kinerja dari peralatan elektronik tersebut. Untuk menghilangkan medan bias tersebut diperlukan bahan magnet yang dapat beresonansi pada frekuensi tertentu sehingga diharapkan dapat menyerap radiasi gelombang elektromagnetik yang tidak diinginkan. Bahan ferromagnet dengan permeabilitas yang sangat tinggi dapat digunakan sebagai bahan kandidat penyerap gelombang elektromagnetik frekuensi tinggi, biasanya bahan tersebut digantikan dengan bahan magnet berbasis ferit yang mampu mereduksi gelombang elektromagnetik hingga skala MHz bahkan sampai GHz. Salah satu syarat yang harus dipenuhi untuk aplikasi praktis sebagai penyerap gelombang elektromagnetik adalah bahwa bahan tersebut harus memiliki nilai koersivitas serendah mungkin dengan saturasi magnet yang tinggi. Dengan demikian diperlukan modifikasi bahan agar dapat memperkecil nilai koersivitas dari bahan ini. Berdasarkan fenomena tersebut, maka pada penelitian ini dilakukan modifikasi bahan yaitu dengan substitusi ion Zn2+ ke dalam ion Co2+ dan ion La3+ ke dalam ion Fe3+ pada sistem Co(1-y) ZnyFe2-xLaxO4 sehingga diharapkan dapat mempengaruhi baik struktur maupun sifat-sifat magnetiknya. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan material yang berbasis ferit yang mampu menyerap bias gelombang elektromagnetik dengan biaya yang murah dan mudah diaplikasikan dengan metode mechanical milling. Dari hasil penelitian ini diperoleh gambaran secara sistematis dan terintegrasi yang dimulai dari pemilihan komposisi terbaik dari sistem kobalt ferit (CoyFe3-yO4) dan menghasilkan komposisi terbaik dengan penyerapan gelombang mikro terbaik pada CoFe2O4 yang memiliki sistem kristal kubik, grup ruang (space group): Fd-3m, dengan parameter kisi: a = b = c = 8,3707(2) Å,  =  =  = 90o, V = 586,52(5) Å3 dan  = 5,330 g.cm-3. Reflection loss (RL) yang berhasil dicapai sebesar –7 dB pada frekuensi 11,3 GHz. Pengaruh substitusi ion Zn2+ ke dalam ion Co2+ terhadap struktur kobalt ferit diperoleh komposisi terbaik pada komposisi Co0,75Zn0,25Fe2O4 dan memiliki parameter kisi: a = b = c = 8,4160(3) Å,  =  =  = 90o, V = 596,11(7) Å3 dan  = 5,260 g.cm-3. Reflection loss (RL) yang berhasil dicapai sebesar –12,5 dB pada frekuensi 11,6 GHz. Pengaruh substitusi ion La3+ ke dalam ion Fe3+ terhadap struktur kobalt ferit yang masih menghasilkan fasa tunggal kobalt ferit diperoleh pada komposisi ion dopan La3+ < 0,08. Pengaruh substitusi ion Zn2+ ke dalam ion Co2+ dan substitusi ion La3+ ke dalam ion Fe3+ terhadap struktur kobalt ferit diperoleh komposisi terbaik Co0,5Zn0,5Fe1,94La0,06O4 dan memiliki parameter kisi: a = b = c = 8,4093(1) Å,  =  =  = 90o, V = 594,68(3) Å3 dan  = 5,241 g.cm-3. Reflection loss (RL) maksimum yang berhasil dicapai sebesar –29 dB, –32 dB dan –21 dB yang berturut-turut berada pada frekuensi 8,5 GHz, 10,3 GHz dan 11,3 GHz. Disamping itu pada komposisi optimum Co0,5Zn0,5Fe1,94La0,06O4 ditunjukkan bahwa telah terjadi penyerapan gelombang mikro dengan bandwidth yang sangat lebar pada rentang frekuensi antara 8 – 12 GHz dengan nilai reflection loss (RL) sebesar –10 dB. Pada frekuensi puncak tertinggi dikalkulasi besarnya absorpsi gelombang mikro mencapai 98% dengan ketebalan bidang penyerapan 1,5 mm.

Item Type:	Thesis (Doctoral)
Uncontrolled Keywords:	Bahan smart magnetic, absorbsi, gelombang elektromagnetik, gelombang mikro, koersivitas, permeabilitas, permitivitas dan mechanical milling
Subjects:	Q Science > QC Physics > QC501-766 Electricity and magnetism
Divisions:	08-Faculty of Mathematics and Natural Science > 44001-Mathematics and Natural Science (S3)
Depositing User:	Akmal Johan
Date Deposited:	01 Dec 2023 11:50
Last Modified:	01 Dec 2023 11:50
URI:	http://repository.unsri.ac.id/id/eprint/127351

Actions (login required)

View Item