1

PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

SINTESIS DAN KARAKTERISASI KEMAGNETAN SERTA STRUKTUR KRISTAL BAHAN MAGNETOELEKTRIK Mnx-1FexTiO3 DENGAN

DOPING Fe2O3 BERBASIS PASIR BESI LUMAJANG SEBAGAI MATERIAL YANG BERPOTENSI UNTUK MENYIMPAN MEMORI

BIDANG KEGIATAN:

PKMP

Diusulkan oleh:

SA’DIYAH NURUL UMAMI 308322417529/ 2008

PASUNA WIRAWAN 308322410923/ 2008

MARIA ULFA 100322400953/2010

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

MALANG

2011

2

LEMBAR IDENTITAS DAN PENGESAHANPROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

1. Judul Kegiatan: Sintesis Dan Karakterisasi Kemagnetan Serta Struktur Kristal Bahan Magnetoelektrik Mnx-1FexTiO3

Dengan Doping Fe2O3 Berbasis Pasir Besi Lumajang Sebagai Material Yang Berpotensi Untuk Menyimpan Memori

2. Bidang Kegiatan : (√) PKM-P ( ) PKM-K( ) PKM-T ( ) PKM-M

3. Bidang Ilmu : ( ) Kesehatan ( ) Pertanian(√) MIPA ( ) Humaniora( ) Sosial Ekonomi ( ) Pendidikan( ) Teknologi dan Rekayasa

4. Ketua Pelaksana Kegiatana. Nama Lengkap : Sa’diyah Nurul Umamib. NIM : 308322417529c. Jurusan : Fisikad. Universitas/Institut/Politeknik : Universitas Negeri Malange. Alamat Rumah dan No Tel./HP : RT/RW 04/07 Ds Geneng

Brondong Lamongan 62263/ 085731331551

f. Alamat email :anum_ainun.ummah@ymail.com5. Anggota pelaksana kegiatan : 2 orang6. Dosen Pendamping

a. Nama lengkap dan gelar : Dr. Markus Diantoro, M. Sib. NIP : 19661221199103100c. Alamat rumah dan no tel./HP : Tegalgondo RT.03/RW.01

Karangploso Malang/+62817425887. Biaya kegiatan total

a. Dikti : Rp 10.000.000,-b. Sumber lain : -

8. Jangka waktu pelaksanaan : 3 bulan

Menyetujui : Malang, 4 Juli 2011Ketua Jurusan Fisika Ketua Pelaksana Kegiatan

(Dr. Arif Hidayat, M.Si) (Sa’diyah Nurul Umami)NIP. 196608221990031003 NIM. 308322417529

Mengetahui,Pembantu Rektor III Dosen Pendamping

(Drs. Kadim Masjkur, M.Pd) (Dr. Markus Diantoro, M.Si)NIP. 195412161981021001 NIP.19661221199103100

3

A. JUDUL

“Sintesis Dan Karakterisasi Kemagnetan Serta Struktur Kristal Bahan Magnetoelektrik Mnx-1FexTiO3 Dengan Doping Fe2O3 Berbasis Pasir Besi Lumajang Sebagai Material Yang Berpotensi Untuk Menyimpan Memori”

B. LATAR BELAKANG MASALAH

Bahan magnetoelektrik belakangan ini menjadi topik pembicaran dan penelitian para ahli popular karena potensi mereka untuk fungsi perangkat baru. Bahan ini menawarkan banyak kesempatan untuk aplikasi penyimpanan informasi (Evgency, 2010). Selain itu aplikasi lain diantaranya yakni seperti yang dihasilkan oleh Dr. Vishnu Baba Sundaresan dan Dr. Jayasimha Atulasiha dari Virginia Commonwealth University yang berhasil mengembangkan alat berbasis magne-toelektrik untuk meminimalisir resiko pembedahan. Bahan magnetoelektrik adalah suatu bahan di mana medan magnet luar mempengaruhi polarisasi dan medan listrik mempengaruhi magnetisasi bahan. Pemanfaatannya untuk sebuah memori yang bergantung kepada medis memori baru dapat digunakan diantaranya untuk filter dan osilator. Selain memiliki aplikasi potensial untuk bahan-bahan yang berbasis magnetoelektrik bahan magnetoelektrik sangat menarik untuk dikaji, baik dari ilmu pengetahuan maupun teknologi. Senyawa ini keberadaanya sangat sedikit di alam, sehingga harus disintesis di laboratorium (Nicola, 2004).

MnTiO3 merupakan senyawa antiferromegnetik dimana susunan spin Mn2+

secara antiferromagnetik berada di sepanjang kisi c. Sintesis senyawa MnTiO3

nanopartikel pernah dilakukan menggunakan metode Sol-Gel dengan kajian spec-troscopy (Guowei, 2004). Hasil penelitian tersebut hanya mencakup kajian struk-tur kristal saja, tanpa perlakuan doping. Sementara pada eksperimen yang di-lakukan Choi, dkk, yang berjudul Magnetoelectric Effect of Antiferromagnet Mn-TiO3, dilakukan penelitian pada pengaruh medan magnet terhadap konstanta dielektrik (Choi, dkk, 2008). Hanya saja pada penelitian ini tidak diberi perlakuan variasi doping terhadap MnTiO3. Namun, Choi, dkk, memperluas kajian penelitian mereka dengan mengukur M dan P untuk menemukan koefisien magnetoelektrik dan kemungkinan multiferroik pada MnTiO3 (Choi, dkk, 2009). Kajian perilaku MnTiO3 pada fase tekanan tinggi juga pernah dilakukan untuk mengetahui dekomposisi perovskite menjadi MnO dan MnTi2O5 (Okada, dkk, 2010). Hasilnya menunjukan bahwa MnTiO3 perovskite tidak stabil dan terdekomposisi pada tekanan 38 GPa dan temperatur tinggi. Sintesis MnTiO3

pernah dilakukan menggunakan doping Zn dengan metode solid solution. Hasilnya menunjukan bahwa parameter kisi dan volume MnTiO3 berkurang secara linier terhadap peningkatan doping ZnTiO3 (Mitchell, dkk, 2004).

Berbasiskan pada sifat unik pasir besi alam yang dapat merespon medan magnet, pasir besi alam telah dimanfaatkan secara luas untuk berbagai kepentin-gan riset dan bahan produk industri. Keberadaan pasir besi alam yang terdistribusi secara luas serta jumlahnya melimpah di Indonesia menjadi daya tarik secara ekonomi. Kabupaten Lumajang mempunyai potensi cadangan pasir besi paling luas di Indonesia. Area pasir yang mengandung zat besi bisa mencapai 60 ribu Ha. Selain itu rata-rata kadar besi yang terkandung mencapai antara 30 hingga 40

4

persen. Areal tambang pasir besi membentang luas dan memanjang di pantai sela-tan. Pasir Besi di pantai selatan Kabupaten Lumajang, hasil survey menunjukan memiliki kualitas terbaik di Indonesia.

Besi yang diperoleh dari bijih besi tidak dalam bentuk unsur murni Fe tetapi dalam bentuk besi oksida. Dalam pasir besi alam, oksida logam ini dijumpai dalam dua fase, Fe2O3 dan Fe3O4 (Lee, D.G. 2009). Kandungan Fe pada senyawa Fe2O3 bersifat paramagnetik. Kajian mengenai penambahan bahan paramagnetik pada senyawa magnetoelektrik selama ini belum menggunakan Fe. Sehingga karakteristik yang diakibatkan doping Fe terhadap bahan magnetoelektrik pun belum diketahui.

Kajian mengenai pengaruh doping Fe pada senyawa Mn1-xFexTiO3 ter-hadap dielektrisitas dengan menggunakan metode Solid state reaction sangat diperlukan sebagai masukan data untuk meningkatkan fungsi dan kegunaanya. Karena masih merupakan sesuatu yang baru, sehingga sangat penting untuk di-lakukan eksperimen. Masih banyak karakteristik yang belum diketahui oleh karena itu perlu diteliti bagaimana analisis sifat listrik bahan magnetoelektrik Mn1-

xFexTiO3 . Penelitian ini bertujuan mengetahui pengaruh doping Fe pada senyawa magnetoelektrik Mn1-xFexTiO3 terhadap konstanta dielektriknya. Penelitian kelom-pok bidang material ini termasuk eksperimen murni secara kuantitatif laborato-rium pengembangan fundamental.

Hasil karakterisasi tersebut belum diketahui dengan pasti, karena itulah penulis ingin melakukan penelitian yang berjudul “Sintesis Dan Karakterisasi Kemagnetan Serta Struktur Kristal Bahan Magnetoelektrik Mnx-1FexTiO3

Dengan Doping Fe2O3 Berbasis Pasir Besi Lumajang Sebagai Material Yang Berpotensi Untuk Menyimpan Memori”.

C. PERUMUSAN MASALAH

Berdasarkan latar belakang di atas, maka dapat dituliskan perumusan masalah sebagai berikut:1. Bagaimana mensintesis bahan magnetoelektrik Mn1-xFexTiO3 dengan doping

Fe2O3 berbasis pasir besi Lumajang?2. Bagaimana karakterisasi kemagnetan pada bahan magnetoelektrik Mn1-xFex-

TiO3 dengan doping Fe2O3 berbasis pasir besi Lumajang?3. Bagaimana karakterisasi struktur kristal pada bahan magnetoelektrik Mn1-xFex-

TiO3 dengan doping Fe2O3 berbasis pasir besi Lumajang?

D. TUJUAN

1. Untuk mengetahui metode sintesis bahan magnetoelektrik Mn1-xFexTiO3 dengan doping Fe2O3 berbasis pasir besi Lumajang

2. Untuk mengetahui karakterisasi kemagnetan pada bahan magnetoelektrik Mn1-

xFexTiO3 dengan doping Fe2O3 berbasis pasir besi Lumajang

5

3. Untuk mengetahui karakterisasi struktur kristal pada bahan magnetoelektrik Mn1-xFexTiO3 dengan doping Fe2O3 berbasis pasir besi Lumajang

E. LUARAN YANG DIHARAPKAN

Dari penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan artikel ilmiah yang membahas tentang bahan magnetoelektrik Mn1-xFexTiO3 dengan doping Fe2O3

berbasis pasir besi Lumajang sebagai material yang berpotensi untuk menyimpan memori sehingga dari artikel tersebut dapat menambah informasi yang dapat dikembangkan untuk aplikasi dalam kehidupan sehari-hari.

F. KEGUNAAN

1. Bagi MahasiswaUntuk menghasilkan informasi fundamental mengenai sintesis dan karakterisasi kemagnetan serta struktur kristal bahan magnetoelektrik Mnx-

1FexTiO3 dengan doping Fe2O3 berbasis pasir besi lumajang sebagai material yang berpotensi untuk menyimpan memori.

2. Bagi Industri dan PenelitiBerdasarkan hasil penelitian diharapkan aplikasi pada teknologi dapat dilakukan.

3. Bagi MasyarakatUntuk menghasilkan informasi fundamental mengenai sintesis dan karakterisasi kemagnetan serta struktur kristal bahan magnetoelektrik Mnx-

1FexTiO3 dengan doping Fe2O3 berbasis pasir besi lumajang sebagai material yang berpotensi untuk menyimpan memori.

G. TINJAUAN PUSTAKA

Magnetoelektrik adalah fenomena dimana momen magnetik dan polarisasi listrik mempunyai keterkaitan yang sangat dekat satu sama lain melalui pasangan spin-fonon (Choi, dkk, 2008). Hasilnya senyawa ini memiliki magnetisasi spontan saat medan magnet diterapkan juga polarisasi spontan saat medan listrik diterap-kan.

Bahan magnetoelektrik adalah suatu bahan di mana medan magnet luar mempengaruhi polarisasi dan medan listrik mempengaruhi magnetisasi material. Magnetoelektrik memungkinkan terjadinya hubungan magnetisasi dengan medan listrik. Secara khusus, sifat ini bisa menghilangkan hambatan utama dalam The Miniaturization Of Magnetik Random Excess Memories (MRAM) dimana operasi penulisan memerlukan medan magnet atau arus besar (Evgency, 2010).

Dalam beberapa tahun terakhir kelompok teoritis University of Nebraska-Lincoln dan Materials Research Science and Engineering Center (MRSEC) telah

6

menginvestasikan upaya yang signifikan untuk memahami sifat fisik dari antar-muka magnetoelektrik. Salah satu fenomena yang menjadi fokus pengkajian yakni interface yang mempengaruhi (permukaan) magnetisasi oleh medan listrik. Efek magnetoelektrik dapat ditingkatkan secara substansial pada interface antara fero-magnet dan dielektrik, karena diinduksi skala permukaan muatan dengan kon-stanta dielektrik.(Evgency, 2010).

MnTiO3 (Manganese Titanium) memiliki struktur perovskit dengan rumus umum ABO3 nomer space goup 148 gup ruang R3. MnTiO3 mempunyai struktur kristal hexagonal (a=5,1370Ǻ dan c=14,2830Ǻ, volume=328,56Ǻ³) dengan titik leleh sebesar 1633 K.

Tabel 1 Data Kristalogafi MnTiO3 (Mineral Structure and Property Data Uni-versity of Colorado)

Atom Posisi Wickoff x Y z SOF B(temp)

Mn 6c 0,00 0,00 0,3174 1,00 0.00

Ti 6c 0,00 0,00 0,02330 1,00 0.00

O 18f 0,643 0,847 0,24510 1,00 0.00

Gambar 1 Model XRD pada MnTiO3 dari Internasional Centre for Diffrac-tion Data

Seperti Gambar 2.1, pencocokan puncak untuk fase mayor dapat difitting menggunakan model R3 dengan parameter kisi a=5.137Å dan c=14.2830Å. Pada senyawa MnTiO3, polarisasi terinduksi ketika medan magnet dan medan listrik diterapkan sepanjang kisi c hexagonal. Polarisasi muncul ketika medan magnet diterapkan pada arah tertentu dan polarisasi mempunyai respon linier terhadap medan magnet pada pengukuran hingga 3T dan menjadi tidak linier pada medan magnet tinggi (temperatur konstan). Ketika medan magnet diterapkan maka kon-stanta dielektrik meyimpang pada temperature Neel (TN). Hal ini menunjukan bahwa MnTiO3 merupakan material magnetoelektrik.

7

Penambahan atau pendopingan dengan konsentrasi molar(x) tertentu pada suatu bahan dapat menyebabkan transisi fase dan perubahan struktur kristal (Chen, dkk, 2003). Pada penelitian yang dilakukan (Fang, dkk. 2005), doping Cr3+

pada hexagonal stronsium ferrite, SrFe12-xCrxO19 (x=0-1,0) nanopartikel yang di-lapisi sol-gel kimia dengan kerapatan magnetit tinggi tercatat bahwa karakteristik struktur kristal dan sifat magnetiknya bergantung pada doping Cr. Penelitian ter-hadap senyawa Mn1-xZnxTiO3 dihasilkan bahwa parameter kisi dan volume satuan sel MnTiO3 berkurang secara linier dengan meningkatnya doping ZnTiO3

(Mitchell dkk, 2004). Kabupaten Lumajang mempunyai potensi cadangan pasir besi paling luas

di Indonesia. Area pasir yang mengandung zat besi bisa mencapai 60 ribu Ha. Se-lain itu rata-rata kadar besi yang terkandung mencapai antara 30 hingga 40 persen. Areal tambang pasir besi membentang luas dan memanjang di pantai selatan. Pasir Besi di pantai selatan Kabupaten Lumajang, hasil survey menunjukan memi-liki kualitas terbaik di Indonesia. Dengan data cadangan geologi dan cadangan tambang sebagai berikut.

Tabel 2 Data Cadangan Geologi dan Cadangan Tambang Pasir Besi Lumajang.No Potensi Cadangan Geologi Cadangan Tambang1 luas 720.000 m2 443.000 m2

2 Dalam 5,21 m 5,16 m3 Crude sand 6.533.200 ton 1.509.608 ton4 Magnetic degree 14,21 % 18,83 %5 Konsentrasi 928,616 ton 284.215 ton6 Kandungan Fe 41,58 % 48,75 %

Endapan pasir besi alam dapat memiliki mineral-mineral magnetik seperti Magnetit (Fe3O4 ), Hematit (α- Fe2O3), dan Maghemit (γ- Fe2O3) (Yulianto dkk, 2002). Mineral-mineral tersebut mempunyai potensi untuk dikembangkan sebagai bahan industri. Ketiga mineral diatas juga digunakan sebagai pewarna serta cam-puran (filler) untuk industri magnet permanen. Hematit (α- Fe2O3), dan Maghemit (γ- Fe2O3) memiliki komposisi kimia yang sama (Fe2O3) tetapi memiliki struktur kristal yang berbeda (Dunlop, 1997). Dalam pasir besi alam, oksida logam ini dijumpai dalam dua fase, Fe2O3 dan Fe3O4.

Secara spesifik, pengaruh doping Fe2O3 pada Mn1-xFexTiO3 terhadap dielektrisitas bahan dapat dijelaskan melalui konsep polarisasi elektronik. Pembe-rian doping Fe2O3 bisa dilakukan untuk meningkatkan dielektrisitas senyawa mag-netoelektrik Mn1-xFexTiO3. Penambahan Fe3+ pada MnTiO3 menghasilkan Mn1-

xFe2TiO3, dapat membuat nilai parameter kisi, posisi atomik, jarak antar atom dan sudur antar atom terdekat berubah. Setiap penambahan Fe3+ yang berbeda mengakibatkan nilai parameter kristalogafi ini berbeda. Semakin bertambahnya konsentrasi atom Fe3+ yang ditambahkan pada MnTiO3 akan mengakibat arus atau aliran elektron makin tidak konduktif. Jari-jari ion Fe3+( 0,64 Ǻ) yang lebih besar dari jari-jari ion Mn4+ (0,53 Ǻ) maka pada saat doping Fe menggantikan Mn maka volume struktur kristalnya akan semakin mengembang (lebih besar), jarak antar atom dan sudut antar atom akan semakin besar, akibatnya energi ikat inti terhadap elektron terluar akan relatif semakin lemah

8

dan momen dipol semakin kecil. Semakin lemah energi ikat inti terhadap elektron terluar semakin mudah elektron terluar lepas. Semakin mudah elektron terluar lepas dan konduktivitasnya makin besar sehingga dielektrisitas bahan akan semakin menurun. (Zheng, dkk, 2006).

Oleh karena itu Peningkatan doping Fe2O3 berbasis pasir besi Lumajang pada sintesis bahan magnetoelektrik Mn1-xFe2TiO3 akan mempengaruhi sifat ke-magnetan dan struktur kristal.

H. METODE PENELITIAN

a. Variabel

a) Variabel Bebas dalam penelitian iniadalah variasi doping Fe2O3 berbasis pasir besi Lumajang terhadap Mn1-xFexTiO3

b) Variabel Terikat dalam penelitian ini adalah sifat kemagnetan dan struktur kristal

c) Variabel terkendali yakni suhu sintering pada temperature 12000C selama 3 jam

b. Alat dan Bahan

1. Bahan penelitiana. Pasir besi Lumajangb. MnO2 (Barium carbonat) 99%c. Fe2O3 (Besi (III) Oksida) 99% standar industri (sebagai pembanding)d. TiO2 (Titanium Oxides) 99%e. Alkohol 95%, Aceton, Aquades

2. Alat penelitianPembuatan bahana. Neraca digitalb. Mortar dan penggerusc. crushibeld. Spatula e. Alat pengepresf. Furnaceg. Tisu dan plastik sampelh. Kertas penimbangi. Ball millingj. Ayakan 400 meshKarakterisasi Bahana. Kapasitansi meter digital (200pF~20mF, AND, tipe AD 5822)b. Holder plat kapasitorc. Set X-Ray Diffraction (X-RD) dengan anoda Cu, divergence slit 1 degee,

Receiving Slit 0,2 mm (Philips buatan Jepang)d. Mikrometer (ketelitian 0,001 mm, Mitutoyo, Digimacnetic Micrometer)

9

e. Set XRF (X-Ray Fluoresence) untuk menguji kandungan unsur suatu bahanf. Scanning Electron Microscopy untuk melihat strukstur permukaan sampel

c. Rancangan Penelitian

Rancangan yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen murni, dimana dalam sintesis magnetoelektrik ini dengan menggunakan reaksi padatan (Solid state reaction) yang mempunyai ke-unggulan prosesnya lebih mudah dan cepat.

d. Teknik Pengumpulan Data

a) Uji XRDStruktur kristal sampel diuji dengan X-Ray Diffraction (XRD) data hasil karakterisasi XRD selanjutnya dianalisis dengan bantuan perangkat lunak PCW maupun CellRef.

b) Karakterisasi kemagnetan Karakterisasi kemagnetan berupa uji konstanta dielektrik, dengan langkah-langkah sebagai berikut:

i. Menyisipkan sampel yang disintering diantara kedua plat aluminiumii. Mengukur kapasitansi dengan cara membaca langsung pada kapasitansi meter

digitaliii. Mengukur langkah nomor 1sampai 3 untuk sampel yang lainnyaiv. Mencatat semua data hasil pengukuran

e. Teknis Analisis Data

1. Analisis XRDAnalisis awal yang dilakukan pada data hasil XRD adalah berupa pencocokan antara pola difraksi yang terukur dengan pola difraksi yang sudah ada (model). Kecocokan antara pola XRD terukur dengan model yang diindikasikan dengan 2-theta dan list hkl menunjukkan bahwa kristal yang dikarakterisasi mengkristal dengan struktur yang dimiliki oleh model, begitu pula fasanya. Fase kristal ditunjukkan dengan adanya puncak-puncak difraksi. Proses identifikasi fase didasarkan pada pencocokan data posisi-posisi puncak difraksi terukur dengan basis data (database). Untuk ukuran partikel, hasil XRD menggunakan progam CellRef dan dianalisis dengan formula Scherrer yang diameter partikelnya memenuhi persamaan (Bousquet, dkk) :

2. Analisis DielektrisitasLangkah-langkah analisa data adalah sebagai berikut:

i. Menghitung nilai konstanta dielektrik dari data pengukuran kapasitansi dengan persamaan

ii. Membuat gafik hubungan antara nilai konstanta dielektrik sebagai sumbu Y dan perubahan doping Fe sebagai sumbu X.

10

f. Penelitian

Pelaksanaan eksperimen untuk mendapatkan senyawa magne-toelektrik Mn1-xFexTiO3 adalah sebagai berikut

1. Pembuatan bahanSerbuk Fe2O3 diperoleh dengan pencucian pasir secara manual, ekstraksi magnetit dari bahan asli (pasir besi), penggerusan magnetit dengan ball milling, penyaringan dengan ayakan 400 mesh dan dioksidasi pada suhu 800˚C. Kemudian ditimbang sesuai perbandingan komposisi.a. Penimbangan BahanPenimbangan bahan dilakukan berdasarkan reaksi berikut:MnO2+Fe2O3+TiO2 Mn1-xFexTiO3+O2

Dalam penelitian ini sampel yang dihasilkan adalah pelet berupa silinder atau lebih dikenal dengan tablet. Tahapan pembuatan sampel senyawa Mn1-xFe2TiO3

yaitu: massa atom relatif (Ar):Mn=54,938 Ti=20,437 Fe =55,847 O=15,9994Massa molekul relatif (Mr):MnO2=86,937 Fe2O3=159,692 TiO2=52,436

Penentuan massa bahan konsentrasi molar(x):Untuk x=0,050,95MnO2+0,05Fe2O3+TiO2 Mn0,95Fe0.05TiO3+O2

BM (Berat Molekul):MnO2 x 0,97 =82.59 g/mol Fe2O3 x 0.03 =3.992 g/molTiO2 =52,43 g/mol Berat Molekul Total =139.02g/molMassa total masing-masing tablet adalah 2 g, maka besar mol adalah2 g : 139,02g/mol=0,0144 mol

Tabel 2 Data perhitungan massa tiap bahan untuk pembuatan sampel

Massa tiap sam-pel

x(g)

0 0.05 0.1 0.15 total

MnO2 1.2475 1.1882 1.1285 1.0686 4.6328

Fe2O3 0 0.0574 0.1152 0.1732 0.3458

TiO2 0.7525 0.7544 0.7563 0.7582 3.0214

Total massa(g) 2 2 2 2 8

11

Pada penelitian ini terdiri dari empat sampel dengan doping Fe2O3

yang diekstrak dari pasir besi dan satu sampel dengan doping Fe2O3 dari pabrik. Bahan dasar yang sudah ditimbang selanjutnya dilakukan proses pencampuran melalui beberapa tahapan, yaitu setelah masing-masing ba-han ditimbang, kemudian bahan sesuai dopingnya dimasukkan ke dalam mortar untuk kemudian dihaluskan.

a. PenggerusanSetelah semua bahan ditimbang, kemudian digerus dalam mortar yang per-

mukaanya licin, agar serbuk bahan penyusun tidak menempel pada mortar. Peng-gerusan dilakukan selama kurang lebih 7 jam, sampai diperoleh campuran yang homogen. Lebih efektif jika pada proses penghalusan ini mengunakan ball milling.b. Peletisasi

Setelah dilakukan penggerusan, sampel dimasukkan ke dalam cetakan pelet yang berbentuk silinder dengan diameter 0,815cm. Kemudian sampel dic-etak dengan cetakan pelet yang ditekan menggunakan alat pengepres dengan alat penekan selama±1 menit. Peletisasi bertujuan agar partikel bahan campuran ter-susun rapat dan padat sehingga apabila diberi perlakuan panas (Sintering) yang tepat, akan terjadi proses difusi atom dan terbentuk ikatan yang kuat antar par-tikel.c. Sintering

Sampel hasil pengepresan atau pelet dipanaskan pada suhu konstan 12000C selama 3 jam,. Tujuan dari sintering agar sampel menjadi lebih mampat sehingga diharapkan jarak antar partikel semakin lebih dekat dan dengan memberikan suhu sintering yang tepat dapat meningkatkan jumlah fasa yang telah terbentuk pada proses kalsinasi. Pendinginan dilakukan di dalam furnace dalam keadaan tertutup

I. JADWAL KEGIATAN

12

No Kegiatan

Bulan

I II III IV

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1. Persiapan

Penyediaan bahan

dan alat

Sintesis bahan

2. karakterisasi

3.

Peman-

tauan

dan

Evalu-

asi

4. Pelaporan

Draf laporan

Seminar

Laporan

13

J. RANCANGAN BIAYA

1. Bahan habis pakaiNo.

Bahan Sat-uan

Harga Jumlah

1. Pasir Besi Lumajang 2 m3 Rp 750.000 Rp 1.500.0002. MnO2 20g Rp 27.500 Rp 550.0003. TiO2 10g Rp 9.000 Rp 90.0004. Fe2O3 (Besi (III) Oksida)

99% standar industri (se-bagai pembanding)

5g Rp 35.000 Rp 175.000

5. Alcohol 95% 2liter Rp 300.000 Rp 600.0006. Aceton 1liter Rp 75.000 Rp 75.000

Total Rp 2.990.000

2. Peralatan penunjang PKMNo Bahan Satuan Harga Jumlah

1 Mortal dan penggerus 5 buah Rp 30.000 Rp 150.000

2 Crushibel 10 buah Rp 20.000 Rp 200.000

3 Spatula 2 buah Rp 15.000 Rp 30.000

4 Ayakan 400 mesh 2 buah Rp 60.000 Rp 120.000

5 Tisu 4 buah Rp 5.000 Rp 20.000

6 Plastic sampel 1 buah Rp 5.000 Rp 5.000

7 Kertas perak 1pack Rp 30.000 Rp 30.000

8 Buku tulis 2 buah Rp 5.000 Rp 10.000

9 Bolpoint 2 buah Rp 3.000 Rp 6.000

10 Kertas A4 1 rim Rp 50.000 Rp 50.000

11 Rental komputer Rp 50.000 Rp 50.000

12 Biaya print Rp 75.000 Rp 75.000

13 Hard disk (DVD R) 5buah Rp 6.000 Rp 30.000

14 penyewaan ball miling Rp 350.000 Rp 350.000

15 Karakterisasi XRD 5 sampel Rp 200.000 Rp 1.000.000

16 Karakterisasi SEM 5 sampel Rp 220.000 Rp 1.100.000

17 Analisis data struktur kristal

5 sampel Rp 300.000 Rp 1.500.000

Total Rp 4.726.000

14

3. Perjalanan

No Tujuan Jumlah Orang

Lama Biaya Jumlah

1 Lumajang 3 orang 2 hari Rp 100.000 Rp 300.000

2 Surabaya 3 orang 4 hari Rp 100.000 Rp 400.000

3 Daerah Malang 3 orang 3 bulan Rp 200.000 Rp 600.000

Total Rp 1.300.000

4. Lain-lain

No Keterangan Jumlah Orang Lama Biaya Jumlah

1 Konsumsi 3 orang 3 bulan Rp250.000 Rp 750.000

2 Dokumentasi Rp 234.000

Total Rp 984.000

Total Biaya1. Bahan habis pakai Rp 2.990.0002. Peralatan penunjang PKM Rp 4.726.0003. Perjalanan Rp 1.300.0004. Lain-lain Rp 984.000

total Rp 10.000.000

15

K. DAFTAR PUSTAKA

Aryn. Potensi Dan Sebaran Pasir Besi Lumajang. (online). (http://www.lumajang.go.id/artikel1.php?nid=540) diakses 2 Juli 2011Choi, E.S., Zhou H.D.,Wiebe C.R. 2008. Magnetoelectric Effect of Antiferromagnet MnTiO3. Research Report, National High Magnetic Field Laboratory: the State of Florida.Choi, E.S., Zhou H.D.,Wiebe C.R. 2009. Field Induced Polarization Flop and Linier Magnetoelectric Effect of Antiferromagnet MnTiO3. Research Report, National High Magnetic Field Laboratory: the State of Florida.Dunlop, J. David and Ozdemir, Ozden. 1997. Rock Magnetism. Cambridge: Cambridge University PressEvgency, Y Tsimbal. 2010. Magnetoelektrik Interfaces: Emerging Perspectives for Novel Functionalities. (online). (http://www.azom.com/Details.asp?ArticleID=5126) Diakses 20 Februari 2011Fang.Q, Hiu Cheng, Kai Huang, Jinchi W and Rui Li. 2005. Dopping Effect on Criystal Structure and Magnetic Properties of Chromium-substituted Stronsium Hexaferrite Nanoparticles. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. Vol 294 no 3 hal 281-286.Guowei, Zhou, Youngsoo, K., Tiandou, L., and Guiying, X. 2004. Sol-gel Prepa-ration and Spectroscopic Study of The Pyrophanite MnTiO3 Nanoparticles. J. Sci-ence in China. B Chemistry. Vol.48 no. 3 210-215Lee, D.G., Ponvel, K.M., Hwang, S., Ahn, I.S., Lee, C.H., 2009, “Immobilization of Lipase on Hydrophobic Nano-Sized Magnetite Particles”, Journal of Molecular Catalysis B:Enzymatic, 57, 62-66Mitchell, H R & Liferovich P R. 2004. The Pyrophanite-Ecandrewsite Solid-solu-tion:Crystal Structures of The Mn1-xZnxTiO3 Series (0.1≤x≤0.8). J. Canadian Min-eralogist. Vol.42, pp. 1871-1880 Nicola, A Hill. 2004. Firs Principles Study of Magnetoelektrik manganitas. Uni-versity of California Santa Barbara, Materials Departemen.Okada, Taku, Yagi, T., Nishio, D. 2010. High-Pressure Phase Behavior Of Mn-TiO3: Decomposition of Perovskite Into MnO and MnTi2O5. J. Physics Chemistry Minerals (2011) 38:251-258.Yulianto, A. S. Bijaksana, W. Loeksmato, (2002). Karakterisasi magnetik dari pasir besi alam Cilacap. Jurnal Fisika Himpunan Fisika Indonesia vol A5 no 0527Zheng, S.Y., G.S. Jiang, J.R. Su, C.F. Zhu.2006. The structural and electrical property of CuCr1 − xNixO2 delafossite compounds. Materials Letters 60 (2006) 3871–3873

16

L. Lampiran

Lampiran 1:

Curriculum Vitae

Ketua Pelaksana

Data Pribadi

Nama lengkap : Sa’diyah Nurul Umami

Tempat, tanggal lahir : Lamongan, 13 Juni 1989

Fakultas/jurusan/prodi : MIPA/Fisika/S1 Fisika

Jenis kelamin : Perempuan

Agama : Islam

Kewarganegaraan : Indonesia

Status : Belum menikah

Alamat rumah : RT4/RW7 Brondong Lamongan 62263

Alamat kos : Jl. Sumbersari VI no15D Malang

Pendidikan Formal

1996-2002 : MI Muhammadiyah 06 Brondong

2002-2005 : MTs Muhammadiyah 25 Brondong

2005-2008 : SMA Negeri 1 Paciran

2008-sekarang : S1 Fisika Universitas Negeri Malang

Malang, 4 Juli 2011

Sa’diyah Nurul Umami

17

Lampiran 2

Curriculum Vitae

Anggota Pelaksana

Data Pribadi

Nama lengkap : Pasuna Wirawan

Tempat, tanggal lahir : Mataram, 30 September 1989

Fakultas/jurusan/prodi : MIPA/Fisika/S1 Fisika

Jenis kelamin : Laki-laki

Agama : Islam

Kewarganegaraan : Indonesia

Status : Belum menikah

Alamat rumah : Jalan Mawar II no.60/E BTN Sweta Indah,

Mataram-NTB

Alamat kos : Jalan Jombang I no.93 Malang

No HP : 081944842964

Email : pasuna_almatarami@yahoo.co.id

Pendidikan Formal

1996-2002 : SD Negeri 32 Cakranegara

2002-2005 : SMP Negeri 6 Mataram

2005-2008 : SMA Negeri 1 Mataram

2008-sekarang : S1 Fisika Universitas Negeri Malang

Malang, 4 Juli 2011

Pasuna Wirawan

18

Lampiran 3

Data Pribadi

Curriculum Vitae

Anggota Pelaksana

Nama lengkap : Maria Ulfa

Tempat, tanggal lahir : Banyuwangi, 28 September 1991

Fakultas/jurusan/prodi : MIPA/Fisika/S1 Fisika

Jenis kelamin : Perempuan

Agama : Islam

Kewarganegaraan : Indonesia

Status : Belum menikah

Alamat rumah : Ds Tempurejo RT/RW 02/0

Alamat kos : Jl. Sumbersari V Malang

No HP : 085755868751

Email : maria_zakia33@yahoo.co.id

Pendidikan Formal

1998-2004 : MI NU Sidorejo 2

2004-2005 : MTs Negeri Sidorejo

2007-2010 : SMA Negeri 1 Purwoharjo

2010-sekarang : S1 Fisika Universitas Negeri Malang

Malang, 4 Juli 2011

Maria Ulfa

19

Lampiran 4

Dosen Pembimbing

a. Nama Lengkap : Dr. Markus Diantoro, M. Si

b. NIP : 196612211991031001

c. Tempat, Tanggal Lahir : Malang, 21 Desember 1966

d. Agama : Islam

e. Jenis Kelamin : Laki-laki

f. No. Telp/ HP : - / 085645723764

g. Alamat di Malang : Jurusan Fisika, FMIPA,

Universitas Negeri Malang (UM)

Jl.Surabaya No. 6 Malang 65145 Indonesia

h. Alamat email : m_diantoro@yahoo.com

Riwayat Pendidikan Tinggi:

1. S1-Jurusan Pendidikan Fisika, FPMIPA, UM, Malang (1985-1990)

2. S2- Jurusan Fisika, FMIPA, ITB, Bandung (1994-1997)

3. S3 – Jurusan Fisika, FMIPA, ITB Bandung (1997-2004) sandwich pro-

gram at van der Waala – Zeeman Institute, University of Amsterdam 1999

– 2001

4. Pots Doc at Zernike Institute for Advanced Materials, University of

Groningen, 2009 – 2010 via PAR-C DIKTI

Malang, 4 Juli 2011

Dr. Markus Diantoro, M. Si

(196612211991031001)