Karakteristik Elektrik Nanopartikel Batio3 Untuk Aplikasi Material Multiferroic

Abstract

Barium titanate (BaTiO3/BTO) merupakan material feroelektrik yang dapat diterapkan sebagai salah satu material dasar penyusun material multiferroic yaitu material yang menunjukkan sifat feroelektrik, feromagnetik dan feroelastisitas secara simultan dalam sebuah material. Untuk dapat digun akan sebagai salah satu material penyusun material multiferroic, BTO harus dalam bentuk nanopartikel,fasa tunggal dan mempunyai nilai polarisasi saturasi elektrik yang cukup tinggi sehingga dapat memunculkan efek kopling magnetoelektrik (ME). Efek kopling ME merupakan karakteristik utama dari material multiferroic. Metode sintesa yang diterapkan adalah sol-gel yang merupakan metode yang mudah dan sederhana. Pengujian yang dilakukan adalah uji TGA/DTA (terhadap gel BTO), X-Ray Diffraction (XRD), Particle Size Analyzer (PSA) dan karakteristik elektrik. Prekursor (senyawa dasar) yang digunakan pada proses sol-gel adalah barium nitrate, titanium oxide, nitrate acid, ammonium nitrate dan citric acid sebagai fuel . Parameter yang divariasikan adalah rasio berat citric acid/BTO = 1:1 dan 2:1, waktu sinter 2 dan 4 jam masing-masing pada temperatur sinter 700oC. Hasil uji XRD menunjukkan bahwa fasa tunggal BTO diperoleh pada rasio citric acid/BTO = 2:1 dengan waktu sinter 2 jam. Dari hasil refinement menggunakan perangkat lunak HighScore Plus terhadap pola difraksi XRD, diperoleh ukuran kristal yang dihasilkan pada kondisi tersebut adalah 25 nm. Hasil pengujian dengan PSA menunjukkan bahwa serbuk BTO pada kondisi tersebut merupakan nanopartikel dengan ukuran partikel 45 nm (<100 nm). Pengukuran dengan alat ukur loop histeresis elektrik menunjukkan bahwa BTO yang dihasilkan dengan kondisi tersebut mempunyai nilai polarisasi saturasi elektrik yang paling tinggi, 44.84μC/cm2. Adanya fasa residual pada serbuk BTO akan menurunkan nilai polarisasi saturasi elektrik