Seminar Nasional Sains dan Teknologi (SENASTEK-2017), Kuta, Bali, INDONESIA, 14 – 15 Desember 2017

MICROSCOPIC STRUCTURE OF YLEBCO SUPERCONDUCTORS

WITH Ag DOPANT

Ida Bagus Alit Paramarta 1) , I Wayan Supardi2)

1, 2 Department of Physics, Faculty of Mathemetics and Natural Science

alit.paramarta@yahoo.com

P300

METODOLOGI PENELITIANMetode sintesis yang digunakan adalah metode kimia basah, dengan

langkah-langkah seperti pada Gambar 1.

Gambar 1. Diagram alir proses sintesis superkonduktor YLEBCOKESIMPULANDari hasil penelitian dan analisis data, dapat disimpulkan : bahwa

Semakin besar penambahan unsur Eu dan La, dan semakin panjang

waktu sintering yang diberikan, maka Fraksi volume superkonduktor

YELBCO-123 terdoping Ag semakin besar (dari 68 sampai 79%), nilai

intensitas puncak semakin tinggi. Pada penelitian ini telah berhasil

mensintesis superkonduktor YELBCO terdoping Ag dengan ukuran

partikel dalam skala nanometer (dari 78 sampai 95 nm).

DAFTAR PUSTAKA

UCAPAN TERIMAKASIHPenulis menghaturkan banyak terimakasih kepada pihak pemberi

dana HUPS UNUD.

PENDAHULUANSuperkonduktor suhu tinggi (La2BaCuO4) pada tahun 1986 oleh

Berdnorz dan Muller dengan suhu kritis 30 K. Sejak saat itu penelitian

bahan superkonduktor mulai bangkit setelah hampir 60 tahun mengalami

kevakuman. Pada tahun 1987, Wu dan kawan-kawan mengganti ion La+3

dengan ion Y+3, hasilnya ternyata mampu meningkatkan suhu kritis dari 30

K menjadi 90 K. Superkonduktor berbasis Yttrium tersebut dikenal dengan

Y-123 atau YBCO dengan stoikiometri senyawa YBa2Cu3O7-∂.

Penelitian bahan superkonduktor tersebut semakin gencar dilakukan

mengingat aplikasi yang luar biasa dari bahan tersebut yang dapat

diterapkan untuk kesejahteraan manusia, seperti transportasi (magnetic

levitation), energi (Superconducting Magnetic Energy Storage Systems) [P.

Tixador, 2010] dan daya (trasmission cable system) [L. Rostila, 2006].

Superkonduktor YBCO sangat berpeluang dalam aplikasi karena

mempunyai suhu kritis tinggi (90 K), tahan terhadap pengaruh lingkungan

dan proses sintesisnya sangat mudah dan sederhana. Permasalahan

peneliti sampai saat ini adalah bagaimana meningkatkan suhu kritis, rapat

arus kritis dan medan magnetik kritis bahan tersebut.

Pada penelitian ini telah dilakukan sintesis nanokristal

superkonduktor sistem YLEBCO dengan doping unsur Ag untuk

meningkatkan rapat arus kritis dan medan magnetik kritis bahan. Proses

sintesis dilakukan dengan menggunakan metode kimia basah dengan

menambahkan asam nitrat (HNO3) [WG Suharta, 2013]. .

HASIL PENELITIAN

Hasil karakterisasi X-ray diffraction (XRD) memperlihatkan fasa yang

didominasi oleh fase superkonduktor YLEBCO.

Penimbangan Bahan

(Y2O3, BaCO3, La2O3, Eu2O3, CuO)

Karakterisasi

XRD, FTIR, SEM

Pencampuran dan

pengadukan dengan HNO3

Pemanasan pada 100oC

selama 1 jam

Kalsinasi pada

600oC selama 3 jam

Sintering pada 850oC

selama 3 jam

Gambar 2. Hasil karakterisasi TEM

Gambar 2. Spektrum XRD sampel Bi2Sr2(Gd1-xCa1+x)Cu3.05Oz dengan x : 0.1

dan 0.3 pada suhu sintering 850oC selama 2 jam

Gambar 3. Hasil karakterisasi FTIR

P. Tixador (2010), Development of superconducting power devices in Europe,

Physica C 470 : 971-979.

L. Rostila, J. Lehtonen, M. Masti, N. Lallouet, J.M. Saugrain, A. Allais, K.

Schippl,, G. B. F. Schmidt, G. Marot, A. Ravex, A. Usoskin, F. Gomory, B.

Klincˇok, J., et al. (2006), Design of a 30 m long 1 kA 10 kV YBCO cable,

Supercond. Sci. Technol. 19 : 418.

W.G. Suharta, H. Mugirahardjo, S. Pratapa, D. Darminto, S. Suasmoro

(2013), X-ray and high-resolution neutron diffraction studies on NdxY1-xBa2Cu3

O7-δ superconductors, Journal Superconductivity and Novel Magnetism, 26,

11, 3209-3214.

Sampelr5r a(Å) b(Å) c(Å)

YLEBCO(0.05) 3.830462 (1) 3.890780 (0) 11.656456 (0)

YLEBCO(0.10) 3.833925 (0) 3.891197(1) 11.666716 (5)

YLEBCO(0.15) 3.836218 (2) 3.893372 (5) 11.682035 (9)

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

%T

cm-1

Hasil karakterisasi TEM diperlihatkan pada Gambar 2. Hasil

perhitungan dengan Menggunakan persamaan Scherrer diperoleh

ukuran partikel 78-95 nm.

Kehadiran puncak serapan yang muncul pada hasil FTIR adalah pada

kisaran bilangan gelombang 3739.97, 3533.59, 2987.74, 2873.94,

2281.79, 1797.66, 1743.66, 1705.07, 1514.12, 1238.30, 1082.07,

952.84, 542.00, 505.35 dan 443.63 cm-1. Bilangan-bilangan

gelombang tersebut berkaitan dengan serapan bending vibration CO32-

, vibration M-O dan streching C-H.

10 20 30 40 50 60 70 80 90

Inte

nsity (

a.u

)

2

Tabel 1. Nilai parameter kisi sebagai hasil refinement spektrum XRD

IDA BAGUS ALIT PARAMARTA