Sruktur dan Temperatur Curie Polikristal Pr iv 1-x Sr x MnO (x = 0; 0,1 dan 0,2)”

Abstract

Magnetoresistansi raksasa merupakan bidang penelitian kemagnetan yang berkembang dewasa ini, baik dalam penelitian dasar maupun dalam aplikasi industri. Penemuan material magnetoresistansi raksasa telah membuka peluang untuk membangun perancang magnetoelektronik dengan fungsi yang baru dan luas seperti menyimpan informasi magnetik, perekam dan sensor. Secara teknologi keistimewaan magnetoresistansi raksasa terletak pada kemampuannya untuk mendeteksi medan magnet kecil, berdasarkan sifat-sifat dasar elektron yang dimagnetisasi dalam arah yang sama dengan arah magnetik material. Magnetoresistansi adalah sifat-sifat bahan yang mengubah nilai hambatan listrik pada sebuah medan magnet. Efek ini pertama kali ditemukan oleh William Thompson pada tahun 1856, namun tidak bisa menurunkan hambatan listrik lebih dari 5%. Penelitian selanjutnya ditemukan bahan-bahan yang menunjukkan magnetoresistansi raksasa/Giant Magnetoresistance (GMR), dan magnetoresistansi kolosal/Colosal Magnetoresistance (CMR). Dari penelitian sebelumnya akan 3 dijadikan acuan untuk penelitian skala laboratorium. Tujuan Penelitian ini untuk mengetahui morfologi dan struktur bahan polikristal Pr 1-x Sr x MnO (x = 0; 0,1; dan 0,2) dan untuk mengetahui temperatur Curie bahan polikristal Pr 3 1-x Sr (x = 0; 0,1; dan 0,2. Penelitian dan karakterisasi bahan pertama dilakukan di Laboratorium fisika material Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Jember pada bulan Mei 2008 sampai dengan bulan Juni 2008, sedangkan untuk penelitan kedua dilakukan di Laboratorium Pusat MIPA Universitas Sebelas Maret (Surakarta). Sintesis bahan dilakukan dengan metode reaksi padatan melalui proses x MnO 3 persiapan bahan awal, pencampuran bahan-bahan dasar, penggerusan, kalsinasi, penggerusan ulang, peletisasi, sintering pada temperatur 950 vi 0 C selama 24 jam. Langkah selanjutnya adalah mengetahui morfologi permukaan bahan dengan menggunakan mikroskop optik digital dan uji struktur kristal dengan percobaan difraksi sinar–X Shimadzu XRD 6000, serta pengukuran temperatur dan hambatan menggunakan metode Four point probe. Berdasarkan hasil analisis, struktur permukaan bahan, tampak bahwa bahan Pr 1-x Sr x MnO hasil sintesis dalam penelitian ini merupakan bahan polikristal yang terbentuk atas butiran/grain. Peningkatan konsentrasi bahan substitusi Sr mengakibatkan peningkatan ukuran butiran/grain bahan penyusun pada bahan polikristal Pr 3 1-x Sr x MnO , disebabkan karena jari-jari atom bahan substitusi Sr (200 picometer) lebih besar jika dibandingkan dengan jari-jari atom Pr (185 picometer). Dengan demikian penambahan konsentrasi bahan substitusi Sr mengakibatkan morfologi bahan semakin kasar. Berdasarkan hasil pengukuran resistivitas sebagai fungsi temperatur dari ketiga bahan yang digunakan dalam penelitian, temperatur Curie ketiga bahan tersebut masing-masing adalah Tc = ± 160 (K) untuk bahan PrMnO 3 , Tc = ± 245 (K) untuk bahan Pr 0,9 Sr 0,1 MnO 3 , dan Tc = ± 187 (K) untuk bahan Pr 3 0,8 Sr . Hasil tersebut menunjukkan bahwa substitusi Sr pada Pr mampu meningkatkan temperatur Curie bahan PrMnO3