LATAR BELAKANG

Penelitian tentang bahan superkonduktor terus

dilakukan untuk mendapatkan material superkonduktor

dengan sifat karakteristik yang lebih baik.

Kebutuhan bahan superkonduktor dunia dalam 15

tahun kedepan diprediksi akan meningkat secara

signifikan

menghasilkan fasa Bi-2212 dan (Bi,Pb)-2212

dengan ukuran partikel berukuran nano `

mengetahui pengaruh waktu tahan terhadap

ukuran partikel `

mengetahui pengaruh doping dan ukuran partikel

terhadap sifat dari bahan superkonduktor `

2. Diamagnetik Sempurna

1. Resistivitas Nol

Perkembangan penemuan bahan superkonduktor

Sistem Bi-Sr-Ca-Cu-O mempunyai tiga fasa superkonduktif

• Bi2Sr2Ca2Cu3O10 (fasa 2223) Tc = 106 - 110 K

• Bi2Sr2CaCu2O8 (fasa 2212) Tc = 83 - 96 K

• Bi2Sr2Ca0CuO5 (fasa 2201) Tc = 9 -22 K

Superconducting layer Tersusun oleh lapisan ganda CuO2 dan dipisah oleh lapisan dengan kation tunggal Ca

Blocking layer Dibangun oleh susunan Bi2Sr2O4 yang terdiri dari -SrO-BiO-BiO-SrO-

Diagram Fasa Superkonduktor Berbasis Bismuth

Hasil Percobaan Rao, et.al yang menunjukkan sifat feromagnetik

nanosuperkonduktor YBCO pada suhu kamar

Substitusi Pb terhadap Bi memberikan

beberapa keuntungan, diantaranya distribusi

material yang lebih seragam, peningkatan

sifat superkonduktif, dan pengoptimalan

terbentuknya pinning centre dimana yang

paling optimal adalah pemberian konsentrasi

Pb dengan nilai x=0,4 (T. Rentschler, 1993)

PREVIOUS RESEARCH (V. Garnier, et.al)

Karakterisasi

XRD VSM TEM dan SQUID

Bi2O3 , SrCO3 ,CaCO3 , CuO HNO3 + H2O

Prekursor

Diaduk pada suhu 70oC

Kerak biru dikeringkan

Suhu 170oC selama 4 jam

Kalsinasi

790oC selama 4 jam

Sinter

840oC selama 1 jam bertahap

Karakterisasi

XRD VSM TEM dan SQUID

Bi2O3 , SrCO3 ,CaCO3 , CuO, PbO HNO3 + H2O

Prekursor

Diaduk pada suhu 70oC

Kerak biru dikeringkan

Suhu 170oC selama 4 jam

Kalsinasi

790oC selama 4 jam

Sinter

840oC selama 1 jam bertahap

XRD , VSM, TEM, SQUID, FPP

TABLE 1. Sample code based on sintering time

Bi 2212 / (Bi,Pb) 2212 Waktu sinter

(jam)

Nama Sampel

Bi 2212 3 B3

Bi 2212 4 B4

Bi 2212 5 B5

Bi 2212 6 B6

Bi 2212 7 B7

(Bi,Pb) 2212 3 BP3

(Bi,Pb) 2212 4 BP4

(Bi,Pb) 2212 5 BP5

(Bi,Pb) 2212 6 BP6

(Bi,Pb) 2212 7 BP7

TABLE 1. Sample code based on sintering time

Penamaan sampel

Karakterisasi

1.Uji XRD di Laboratorium Research Center ITS

2.Uji VSM 3.Uji TEM 4.Uji Four Point Probe 5.Uji SQUID

Pola Difraksi Sampel Bi 2212

Pola Difraksi Sampel (Bi,Pb)-2212

Manshori, et.al (1999)

Fahmi Asuti (2013)

SAMPEL B7

Ukuran kristal menggunakan program MAUD

Gambar: Plot hasil penghalusan MAUD sampel BP7. Pola difraksi

terukur digambarkan dengan tanda (+ + +) warna biru dan pola

difraksi terhitung digambarkan dengan garis lurus warna hitam. Kurva

paling bawah adalah plot selisih antara pola difraksi terukur dengan

pola difraksi terhitung. Garis-garis tegak menyatakan posisi- posisi

puncak Bragg.

Tabel ukuran kristal

Tabel FoM masing-masing sampel

Sampel

Figures of Merit (FoM)

Sig (%)

Rw (%)

Rb (%)

Rexp (%)

B3 2,5 25,2 18,8 9,0

B4 2,2 22,9 17,7 10,0

B5 1,9 21,4 16,6 11,1

B6 2,1 22,5 17,5 10,4

B7 1,8 22,9 17,8 12,2

BP3 2,4 24,9 18,7 9,4

BP4 2,4 24,4 18,6 9,4

BP5 2,3 22,4 17,4 9,7

BP6 2,2 22,6 17,4 10,1

BP7 2,1 21,8 17,2 9,8

Distribusi ukuran sampel B7 dan BP7

Hasil TEM sampel B3

50 nm

Hasil Uji VSM sampel Bi 2212

Hasil Uji VSM sampel (Bi,Pb) 2212

Hasil Uji Four Point Probe

Hasil uji Magnetometer SQUID sampel B7

Hasil uji Magnetometer SQUID sampel BP7

Kesimpulan

Superkonduktor Bi-2212 berhasil disintesis menggunakan metode

pencampuran larutan . Fasa Bi 2212 terbentuk dominan pada semua

sampel.

Dengan menggunakan SQUID magnetometer didapatkan

temperatur transisi berada di kisaran temperatur 78 K untuk sampel B7

sedangkan untuk sampel BP7 temperatur transisi berada di kisaran 76

K.

Dari hasil pengujian FPP didapatkan resistivitas pada temperatur

kamar pada sampel BP7 adalah sekitar 35 Ohm.m sedangkan sampel

B7 mengalami kenaikan nilai resistivitas di sekitar 45 Ohm.m.

Dari hasil pengujian TEM diketahui bahwa sampel B3 memiliki

ukuran nano dan menunjukkan sifat feromagnetik pada suhu kamar.

Pengujian kemagnetan juga dilakukan pda sampel B4 dan BP3 yang

juga menunjukkan sifat feromagnetik pada suhu kamar. Pada sampel

BP5 sampel menunjukkan sifat paramagnetik pada temperatur kamar.