STRUKTUR DAN SIFAT MAGNETIK NANO PARTIKEL MAGNETIK (Fe-R) (R = Fe, Tb, Dy, Co) DARI HASIL PROSES MILLING ENERGI TINGGI

Abstract

STRUKTUR DAN SIFAT MAGNETIK NANO PARTIKEL MAGNETIK (Fe-R) (R = Fe, Tb, Dy, Co) DARI HASIL PROSES MILLING ENERGI TINGGI. Salah satu proses pembentukan bahan dalam ukuran nano yangmudah dan efektif adalah dengan proses milling energi tinggi (High EnergyMilling). Dalam metode ini sifat akhir partikel yang diperoleh dapat dikendalikan dengan memvariasikan komposisi, waktu dan kondisi proses. Makalah ini menyampaikan hasil proses milling pada serbuk dengan komposisi utama Fe dengan fraksi minimal 95% w/w dan tambahan serbuk Co, Tb₄O₇ dan Dy₂O₃. Proses milling dilakukan dalam media campuran etanol/air selama 40 jam. Hasil analisis fasa pada pola difraksi sinar-X dengan metode analisis Rietveld menunjukkan terbentuknya fasa campuran Fe, Fe₃O₄/γFe₂O₃ dengan ukuran kristalin ~ 10 nm. Ukuran kristalin terkonfirmasi pada foto pengamatan dengan Transmission ElectronMicroscope (TEM) yangmemastikan terbentuknya partikel berdomain tunggal (single domain particle) sebagai hasil proses milling ini. Atom Co cenderungmenggantikan sebagain atomFe pada salah satu posisi dalam unit sel kristalnya, sedangkan atomTb dan Dy terinterstisi dan mendeformasi struktur oksida Fe. Kedua mekanisme ini terjadi secara homogen dalam cuplikan tanpa mengubah struktur awal fasa secara signifikan. Dua perubahan ini berimbas pada penurunan sifat magnetik nanopartikel dengan nilai magnetisasi terendah mencapai ~ 105 emu/gram pada penambahan Co.