KAJIAN TRANSISI FASE LAPISAN TIPIS FERROMAG- NETIK MELALUI PENGAMATAN NILAI RESISTIVITAS LISTRIK SEBAGAI FUNGSI SUHU

Sudjatmoko

ISSN 0216 - 3128

303

KAJIAN TRANSISI FASE LAPISAN TIPIS FERROMAGNETIK MELALUI PENGAMATAN NILAI RESISTIVITAS LISTRIK SEBAGAI FUNGSI SUHU Sudjatmoko Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan – BATAN

ABSTRAK KAJIAN TRANSISI FASE LAPISAN TIPIS FERROMAGNETIK MELALUI PENGAMATAN NILAI RESISTIVITAS LISTRIK SEBAGAI FUNGSI SUHU. Telah dilakukan penelitian tentang gejala transisi fase dalam bahan lapisan tipis Ni (nikel) yang didepositkan pada substrat kaca melalui teknik evaporasi hampa. Identifikasi unsur hasil deposisi dilakukan menggunakan teknik analisis aktivasi neutron cepat, dan nilai resistivitas lapisan tipis Ni diperoleh dari nilai resistansi yang diukur menggunakan LCR-meter digital. Hasil analisis aktivasi neutron cepat menunjukkan bahwa lapisan tipis yang terdeposit pada substrat kaca adalah Ni dengan puncak-puncak γ pada energi 482,20 keV dan 810,21 keV. Tebal lapisan tipis Ni yang terbentuk pada substrat kaca adalah 3,7 × 10-5 cm hingga 6,0 × 10-5 cm dan nilai resistivitasnya pada suhu kamar 28 oC berada pada rentang nilai 5,1 × 10-4 Ωcm hingga 6,5 × 10-4 Ωcm. Suhu Curie Tc lapisan tipis Ni yang diperoleh melalui pengamatan watak kurve ρ vs T adalah 340 oC hingga 355 oC dan tidak mengindikasikan ketergantungannya terhadap ketebalan cuplikan. Kata Kunci : lapisan tipis ferromagnetik, resistivitas, evaporasi hampa, suhu Curie.

ABSTRACT THE STUDY OF FERROMAGNETIC THIN FILM PHASE TRANSITION VIA ELECTRICAL RESISTIVITY MEASUREMENT AS THE FUNCTION OF TEMPERATURE. An experiment about phase transition phenomena in a ferromagnetic Ni thin film deposited on the glass substrate by vacuum evaporation technique has been done. The identification of the resulting deposited element on the glass substrate was done by using fast neutron activation analysis technique, and the value of electrical resistivity of Ni thin film was obtained from the resistance measurement by using digital LCR-meter. The fast neutron activation analysis results show that the Ni thin film deposited on glass substrate is really composed of Ni with γ peak spectral at energy of 482.20 keV and 810.21 keV. The thin film thickness was obtained between 3.7 × 10-5 cm up to 6.0 × 10-5 cm and their electrical resistivities at room temperature 28oC was in the range of 5.1 × 10-4 Ωcm up to 6.5 × 10-4 Ωcm. The Curie temperature Tc of the Ni thin film which be obtained by observing the curve ρ vs T was 340 oC to 355 oC and cannot firmly indicate the dependence of Tc on the sample thickness. Key Words : ferromagnetic thin films, resistivity, vacuum evaporation, Curie temperature

PENDAHULUAN

P

ada saat ini rekayasa bahan lapisan tipis yang mempunyai sifat magnetik sebagai produk teknologi bahan lapisan tipis berkembang sangat pesat. Hal ini ditandai dengan terjadinya kemajuan teknologi di bidang komputer yang menggunakan media magnetik untuk menyimpan data, dan produk-produk lainnya yang memanfaatkan bahan yang bersifat magnetik. Dengan demikian bahanbahan yang bersifat magnetik menjadi sangat penting dan strategis. Lapisan tipis besi-nikel (FeNi) telah banyak digunakan dalam magnetic

recording heads karena mempunyai nilai koersivitas rendah, permeabilitas tinggi dan nilai magnetostriksinya mendekati nol[1]. Aplikasi lapisan tipis ferromagnetik lainnya adalah untuk komponenkomponen frekuensi radio dan gelombang mikro yang membutuhkan material dan struktur dengan frekuensi resonansi lebih tinggi dari 1 GHz. Jika frekuensi resonansi dari lapisan tipis ferromagnetik lebih rendah dari yang diperlukan, maka pola yang sebenarnya menggeser resonansi ke frekuensi yang lebih tinggi dengan membentuk efek demagnetisasi baru[]).

Prosiding PPI - PDIPTN 2007 Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 10 Juli 2007

304

ISSN 0216 - 3128

Lapisan ferromagnetik dengan ketebalan beberapa lapisan atom mulai memegang peranan penting dalam magnetic storage devices, yang secara khusus terdiri dari beberapa jenis bahan yang berbeda, yaitu oksida, semikonduktor atau struktur metalik, dan harus tepat-fase pada antarmuka[3]. Paduan Ni-Mn-Ga untuk magnetic shape-memory (MSM) thin films adalah suatu paduan lapisan tipis yang sangat menjanjikan, yang dapat memberikan fungsi baru di dalam piranti mikroelektronika dan piranti magnetik akibat timbulnya regangan yang besar dalam suatu medan magnet[4]. Bahan lapisan tipis MSM tersebut dapat didepositkan pada berbagai macam substrat menggunakan metode pulsed laser deposition (PLD). Bahan ferromagnetik Ni juga digunakan dalam pembuatan bahan lapisan tipis La2NiMnO6 epitaksial, yang ditumbuhkan pada SrTiO3 terorientasi bidang (001) menggunakan teknik pulsed laser deposition. Lapisan tipis tersebut adalah semikonduktor dan ferromagnetik dengan suhu Curie mendekati 270 K dan medan koersif 920 Oe. Sedangkan double perovskite La2NiMnO6 adalah suatu semikonduktor magnetik yang pada saat ini mendapat perhatian sangat besar, karena bahan tersebut memperlihatkan order ferromagnetik mendekati suhu kamar dengan suhu Curie (Tc) 280 K[5]. Pengembangan semikonduktor magnetik yang memperlihatkan ferromagnetisme mendekati suhu kamar menawarkan aplikasi yang sangat potensial dalam piranti spintronic generasi mendatang, seperti spin-based transistors dan advanced magnetic memory storage elements. Bahan-bahan ferromagnetik seperti besi (Fe), nikel (Ni), cobalt (Co) dan paduannya (alloy), spin atom-atomnya terpolarisasi secara spontan sehingga bahan ini telah bersifat magnetik meskipun tanpa kehadiran medan magnet luar. Keadaan ini terjadi hanya pada saat suhunya lebih rendah dari suatu suhu karakteristik yang dikenal dengan suhu Curie. Di atas suhu karakteristik ini spin-spinnya cenderung menjadi random yang mengakibatkan keadaannya berubah menjadi fase paramagnetik. Perubahan keadaan dari fase ferromagnetik ke fase paramagnetik disebut fase transisi. Dengan demikian parameter yang penting dalam gejala ini adalah suhu transisi (kritis), yaitu suhu Curie (Tc). Gejala transisi dari ferromagnetik ke paramagnetik dapat diamati pada pengukuran resistivitas bahan ferromagnetik sebagai fungsi suhu. Dalam hal ini grafik resistivitas ρ vs suhu T memperlihatkan perubahan slope karakteristik ρ(T) di T = Tc. Dengan demikian dari pengukuran resistivitas ρ sebagai fungsi suhu T dapat ditentukan suhu transisi Tc dari bahan yang bersangkutan. Dalam penelitian ini sebagai cuplikan dipilih bahan ferromagnetik Ni

Sudjatmoko

dalam bentuk lapisan tipis yang didepositkan pada permukaan substrat kaca menggunakan teknik evaporasi hampa. Analisis aktivasi neutron cepat dilakukan untuk menentukan unsur yang terkandung dalam cuplikan lapisan tipis, dan nilai resistivitas cuplikan ditentukan dengan mengukur resistansi cuplikan pada suhu kamar menggunakan LCRmeter digital; sedangkan suhu Curie cuplikan ditentukan dengan mengamati watak kurve dari hubungan ρ(T) vs T[6]. Diharapkan hasil penelitian yang diperoleh memberikan kontribusi dalam pengembangan bahan lapisan tipis ferromagnetik Ni dan paduannya, yang bermanfaat dalam bidang industri bahan magnetik.

TATAKERJA DAN PERCOBAAN Bahan dan Alat Dalam penelitian yang dilakukan, bahanbahan yang digunakan terdiri dari serbuk Ni sebagai bahan cuplikan, kaca preparat sebagai substrat, bahan-bahan emas murni, foil dan silver paint untuk membuat elektrode atau bahan kontak, serta gas N2 yang dialirkan pada cuplikan saat pemanasan. Beberapa peralatan utama yang digunakan dalam penelitian adalah sistem evaporasi hampa yang dilengkapi dengan Pirani gauge, Penning gauge dan meter kehampaan, termometer digital untuk menentukan suhu cuplikan, LCR-meter digital untuk mengukur resistansi cuplikan. Selain itu juga digunakan tungku pemanas (tube furnace) untuk memanaskan cuplikan pada saat pengukuran nilai resistivitas ρ vs suhu T. Analisis unsur dalam cuplikan dilakukan dengan menggunakan generator neutron yang dilengkapi dengan spektrometer gamma.

Penyiapan Substrat Cuplikan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Ni murni (99,90%) yang didepositkan pada permukaan substrat kaca berukuran 1,2 × 2,3 cm. Sebelum digunakan untuk deposisi lapisan tipis Ni, permukaan substrat dibersihkan untuk menghilangkan kotoran yang menempel pada permukaan substrat. Pembersihan permukaan substrat dilakukan berturut-turut menggunakan deterjen, air, alkohol dan akhirnya proses pengeringan, selanjutnya dimasukkan ke dalam wadah penyimpan yang kering dan rapat.

Proses Evaporasi Untuk memudahkan penempatan cuplikan Ni pada evaporan yang berbentuk kawat, maka serbuk


Sudjatmoko

ISSN 0216 - 3128

Ni terlebih dahulu dibuat dalam bentuk pelet. Sebelum proses evaporasi dilakukan, elemenelemen pada ruang system evaporasi dibersihkan lebih dahulu. Selanjutnya dilakukan pemasangan evaporan yang berupa dua kawat wolfram yang dipasang sejajar dan sekaligus menjepit pelet Ni di antara kedua kawat tersebut. Substrat kaca diletakkan pada tempat penyangganya, kemudian sistem evaporasi ditutup rapat dengan bell jar. Setelah sistem vakum dioperasikan dan tingkat kehampaan mencapai sekitar 10-3 torr, catu daya pemanas dihidupkan hingga filament evaporan berpijar. Sistem catu daya dimatikan setelah pelet Ni terkondensasi dan terdeposit pada permukaan substrat.

Analisis Aktivasi Neutron Cepat Identifikasi unsur yang terbentuk dalam lapisan tipis pada permukaan substrat dilakukan dengan menggunakan metode analisis aktivasi neutron cepat. Dalam tahap ini cuplikan diiradiasi dengan neutron cepat 14 MeV yang dihasilkan oleh generator neutron. Setelah paparan iradiasi neutron sekitar tiga kali umur paruh, proses iradiasi dihentikan dan cuplikan diambil, selanjutnya dilakukan pencacahan menggunakan spektrometer gamma. Hasilnya berupa distribusi puncak-puncak energi γ yang dianalisis menggunakan unit pengolah data.

Pengukuran Cuplikan

Ketebalan

dan

Resistivitas

Lapisan tipis Ni yang terdeposit pada permukaan substrat kaca diperoleh dengan menggunakan teknik evaporasi hampa. Jika bahan Ni yang diuapkan cukup terkonsentrasi sehingga dianggap sebagai sumber titik, maka tebal lapisan tipis yang terbentuk pada permukaan substrat adalah[7] : d = w0 / (4 π ρ 0 h 2 )

(1)

dengan w0 adalah massa yang dievaporasikan (dalam g), ρ0 adalah massa spesifik (dalam g/cm3) dan h adalah jarak evaporan dengan substrat (dalam cm). Secara umum nilai resistansi suatu penghantar dapat dinyatakan dengan persamaan R = ρ (l/A)

(2)

dengan ρ adalah resistivitas listrik penghantar (dalam Ω.m), l adalah panjang penghantar (dalam m), dan A adalah tampang-lintang penghantar (dalam m2). Apabila ketebalan dari lapisan tipis Ni yang terdeposit pada substrat kaca adalah d, lebar

305

cuplikan yang juga lebar elektrode adalah w, jarak antar elektrode adalah l dan nilai resistansi adalah R, maka nilai resistivitas cuplikan[8] :

ρ = R (w . d/l)

(3)

Agar supaya pengukuran nilai resistansi cuplikan dapat dilakukan dengan baik, maka diperlukan kontak yang baik dengan permukaan cuplikan berupa lapisan tipis Ni. Untuk itu pada semua cuplikan dibuat elektrode (media kontak) dengan cara melapisi Au (emas) pada ujung-ujung permukaan lapisan tipis Ni. Pengukuran nilai resistansi listrik yang bervariasi terhadap suhu dilakukan dengan menggunakan LCR-meter digital, dan variasi suhu cuplikan dilakukan dengan menggunakan tube furnace. Untuk memperoleh data suhu yang akurat permukaan cuplikan digunakan termometer digital. Selama proses pengukuran nilai resistansi berlangsung, gas N2 dialirkan ke dalam tube furnace dengan kelajuan sekitar 1 liter/menit untuk menghindari terjadinya oksidasi pada seluruh permukaan sistem kerja.

Penentuan Suhu Curie Gejala transisi dari fase ferromagnetik ke fase paramagnetik dapat dijumpai pada pengukuran resistivitas bahan ferromagnetik pada berbagai suhu. Dalam hal ini grafik resistivitas ρ vs suhu T memperlihatkan perubahan slope karakteristik ρ(T) di T = Tc. Dengan demikian dari pengukuran resistivitas ρ sebagai fungsi suhu T dapat ditentukan suhu transisi Tc dari cuplikan. Dalam penelitian yang dilakukan untuk menentukan suhu kritis cuplikan yang disebut suhu Curie Tc dibuat grafik ρ vs T dari masing-masing cuplikan. Suhu Curie Tc diperoleh dengan mengamati watak kurvenya yang memperlihatkan perubahan slope karakteristik ρ(T) di T = Tc sebagai akibat munculnya gejala transisi fase orde dua dari fase ferromagnetik ke fase paramagnetik.

HASIL DAN PEMBAHASAN Dalam penelitian yang dilakukan, cuplikan berupa lapisan tipis Ni yang terdeposit pada permukaan substrat kaca yang dihasilkan dengan menggunakan teknik evaporasi hampa. Untuk membuktikan bahwa lapisan tipis yang terbentuk adalah lapisan tipis Ni, salah satu cara adalah menggunakan metode analisis aktivasi neutron cepat. Hasil analisis ini berupa distribusi puncakpuncak energi γ seperti yang disajikan pada Gambar 1 dan dianalisis menggunakan unit pengolah data.


Sudjatmoko

ISSN 0216 - 3128

306

dengan mencocokkan pada tabel energi aktivasi neutron, maka dapat ditentukan unsur-unsur yang menghasilkan puncak-puncak energi γ tersebut. Dari hasil deteksi spektrometer γ pada Gambar 1 teramati adanya puncak-puncak energi γ yang dihasilkan oleh unsur Ni pada nomor kanal 463,25 dan 766,22 dengan energi masing-masing 482,20 keV dan 810,21 keV. Pada nomor kanal 1.593,39 teramati puncak γ dengan energi 1.743,37 keV yang sesuai dengan energi γ yang dihasilkan oleh unsur Si sebagai bahan utama substrat kaca. Dalam penelitian juga dilakukan pengukuran ketebalan dari lapisan tipis Ni yang terdeposit pada permukaan substrat kaca, dan tebal lapisan tipis ditentukan dengan menggunakan persamaan (1) di atas. Hasil perhitungan tebal lapisan tipis ditampilkan pada Tabel 1. Selanjutnya hasil pengukuran dan perhitungan geometri cuplikan ditampilkan pada Tabel 2. Gambar 1. Hasil deteksi spektrometer γ dari cuplikan lapisan tipis Ni yang diaktivasi dengan neutron cepat.

Penentuan unsur yang terkandung dalam cuplikan lapisan tipis dilakukan dengan menggunakan metode analisis kualitatif dan kuantitatif, yaitu dengan mengamati puncak energi γ yang terbentuk pada nomor kanal tertentu. Selanjutnya

Nilai resistansi listrik dari cuplikan lapisan tipis Ni diukur dengan menggunakan LCR-meter digital. Hasil pengukuran nilai resistansi (R) pada suhu kamar (28 oC) diperoleh antara (9,40 ± 0,11) Ω hingga (22,58 ± 0,27) Ω. Berdasarkan hasil pengukuran nilai resistansi dan geometri masingmasing cuplikan dapat ditentukan nilai resistivitas cuplikan dengan menggunakan persamaan (3) di atas, dan hasil perhitungan nilai resistivitas tersebut dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 1. Data dan hasil perhitungan tebal lapisan tipis.. No. Cuplikan 1 2 3 4

w0 (g) 0,014 0,022 0,021 0,023

h (cm) 1,8 1,8 2,0 2,0

d (× 10-5 cm) 3,7 ± 0,1 6,0 ± 0,2 4,5 ± 0,1 5,2 ± 0,1

Tabel 2. Hasil pengukuran geometri cuplikan. No. Cuplikan 1 2 3 4

w (mm) 8,3 ± 0,1 8,4 ± 0,2 8,3 ± 0,2 8,6 ± 0,1

l (mm) 9,2 ± 0,2 9,2 ± 0,1 8,6 ± 0,1 8,5 ± 0,2

d (× 10-5 cm) 3,7 ± 0,1 6,0 ± 0,2 4,5 ± 0,1 5,2 ± 0,1

Tabel 3. Hasil perhitungan nilai resistivitas (ρ) dari cuplikan pada suhu kamar 28 oC. No. Cuplikan 1 2 3 4

d (× 10-5 cm) 3,7 ± 0,1 6,0 ± 0,2 4,5 ± 0,1 5,2 ± 0,1

R (Ω) 15,6 ± 0,3 9,4 ± 0,1 13,1 ± 0,2 12,4 ± 0,2

ρ (× 10-4 Ω.cm) 5,4 ± 0,2 5,1 ± 0,1 5,7 ± 0,2 6,5 ± 0,2


Sudjatmoko

ISSN 0216 - 3128

Berdasarkan Tabel 3 bahwa nilai resistivitas ρ yang diperoleh pada suhu kamar adalah antara (5,1 ± 0,1) × 10-4 Ω.cm hingga (6,5 ± 0,2) × 10-4 Ω.cm. Hubungan nilai resistivitas ρ dengan tebal cuplikan d ditampilkan pada Gambar 2 yang memperlihatkan bahwa dari hasil penelitian ini belum dapat ditegaskan bahwa resistivitas cuplikan bergantung pada tebal lapisan tipis Ni. Hal ini dapat dijelaskan dari kenyataan bahwa tebal lapisan tipis Ni dalam penelitian ini terletak antara 3,7 × 10-5 cm hingga 6,0 × 10-5 cm atau sekitar 3.700 Å hingga 6.000 Å. Menurut Thun dkk[9], bila tebal lapisan tipis d > 2.000 Å maka teramati bahwa resistivitas ρ tidak lagi tergantung pada ketebalan lapisan tipis.

307

cuplikan nomor 2, dan dapat dilihat bahwa perubahan slope terjadi pada suhu T = 613 K = 340 o C. Dengan demikian suhu Curie Tc untuk cuplikan nomor 2 adalah 613 K atau 340 oC. Untuk cuplikan nomor 3, perubahan watak kurve ρ(T) vs T terjadi pada T = 618 K seperti yang disajikan pada Gambar 5. Oleh karena itu untuk cuplikan nomor 3 diperoleh suhu Curie Tc sebesar 618 K atau 345 oC. Selanjutnya untuk cuplikan nomor 4 dapat diamati bahwa slope kurvenya berubah pada suhu T = 628 K, sehingga untuk cuplikan ini diperoleh suhu Curie Tc sebesar 628 K atau 355 o C, seperti ditampilkan pada Gambar 6. Dengan mengamati watak kurve dari Gambar 3, 4, 5 dan 6 maka dengan jelas bahwa sumbangan resistivitas magnetik bahan lapisan tipis Ni berubah dari daerah ferromagnetik pada suhu di bawah suhu Curie Tc ke daerah paramagnetik pada daerah suhu di atas Tc.

Gambar 2. Grafik hubungan antara ketebalan lapisan tipis Ni dengan nilai resistivtas ρ.

Dalam penelitian ini juga ditentukan besarnya suhu Curie Tc dengan mengamati watak kurve hubungan nilai resistivitas ρ(T) vs suhu T. Fox dkk.(5) menyatakan bahwa resistansi bahan ferromagnetik Ni merupakan fungsi linier dari suhu untuk T ≥ Tc, tetapi fungsi ini akan berubah kemiringannya, yaitu menjadi lebih besar ketika memasuki keadaan ferromagnetik pada daerah suhu T < Tc. Untuk memperoleh suhu transisi Tc dibuat grafik hubungan ρ(T) vs T untuk setiap cuplikan lapisan tipis Ni, dan hasilnya ditampilkan pada Gambar 3, 4, 5 dan 6. Gambar 3 menampilkan grafik resistivitas ρ sebagai fungsi suhu T untuk cuplikan nomor 1. Berdasar grafik tersebut dapat dilihat bahwa watak kurve memperlihatkan perubahan slope pada suhu T = 628 K = 355 oC. Dengan demikian suhu transisi atau suhu Curie Tc untuk cuplikan nomor 1 adalah 628 K atau 355 oC. Pada Gambar 4 ditampilkan grafik resistivitas ρ sebagai fungsi suhu T untuk

Gambar 3. Nilai resistivitas ρ sebagai fungsi suhu T untuk cuplikan 1.



ISSN 0216 - 3128

308

Sudjatmoko

Nilai suhu Curie Tc yang diperoleh pada penelitian ini tidak begitu berbeda dengan hasil penelitian peneliti lain, misalnya Fox dkk memperoleh Tc = 360 oC (6), dan Kittel mendapatkan nilai Tc untuk Ni sekitar 354 oC[10]. Perlu diketahui bahwa berdasarkan Tabel 4 tidak menunjukkan dengan tegas adanya hubungan yang konsisten antara ketebalan cuplikan dengan suhu Curie Tc.

KESIMPULAN



Tabel 4. Suhu Curie Tc masing-masing cuplikan dengan ketebalan berbeda. No. Cuplikan

Tebal d (× 10-5 cm)

Suhu Curie Tc (oC)

1

3,7 ± 0,1

355

2

6,0 ± 0,2

340

3

4,5 ± 0,1

345

4

5,2 ± 0,1

355

Pada Tabel 4 disajikan suhu Curie Tc masing-masing cuplikan dengan ketebalan berbeda.

Penelitian tentang gejala transisi fase dalam bahan ferromagnetik Ni telah dilakukan dengan cuplikan berbentuk lapisan tipis yang didepositkan pada permukaan substrat kaca menggunakan teknik evaporasi hampa. Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan di atas dapat disimpulkan sebagai berikut. 1. Identifikasi unsur dalam cuplikan lapisan tipis yang terdeposit pada permukaan substrat kaca dilakukan dengan menggunakan metode analisis aktivasi neutron cepat menunjukkan bahwa cuplikan terdiri dari unsur bahan ferromagnetik Ni dan unsur Si sebagai bahan dasar substrat kaca. 2. Ketebalan cuplikan lapisan tipis Ni mempunyai rentang antara 2.600 Å hingga 6.000 Å dengan nilai resistivitas ρ pada suhu kamar 28 oC berada pada rentangan (5,1 ± 0,1) × 10-4 Ω.cm hingga (6,5 ± 0,2) × 10-4 Ω.cm. Berdasarkan data tersebut belum dapat disimpulkan secara tegas bahwa resistivitas cuplikan tidak bergantung pada ketebalan cuplikan, karena ketebalan cuplikan di atas 2.000 Å resistivitasnya tidak bergantung pada ketebalan cuplikan. 3. Suhu transisi atau suhu Curie Tc dari cuplikan ferromagnetik Ni diperoleh sekitar 340 hingga 355 oC. Suhu Curie Tc tersebut juga tidak menunjukkan secara tegas ketergantungan yang konsisten terhadap ketebalan cuplikan.

UCAPAN TERIMA KASIH Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Sdr. Nurliana Marpaung, Mahasiswa Program Pasca Sarjana Universitas Gadjah Mada yang telah membantu melakukan eksperimen dan analisis data, sehingga penelitian yang penulis lakukan dapat diselesaikan. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Sdr. Sumarmo dan Sdr. Irianto yang telah membantu melakukan eksperimen dan pengambilan data. Semoga amal baik Saudara sekalian mendapat balasan dari Allah SWT. Amien.


Sudjatmoko

ISSN 0216 - 3128

DAFTAR PUSTAKA 1. YIN, H., CHAN, H.S.O., and CHOW, G.M., Nanostructured Iron-Nickel Thin Films Synthesized by Electroless Polyol Deposition, Mater. Phys. Mech. 4, 2001, 56-61. 2. VROUBEL, M., et al., Patterned FeNi thin Film for RF and Microwave Components, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 258-259, 2003, 167-169. 3. FARLE, M., Ferromagnetic Ni Monolayers Grown with an O Surfactant, Surface Science 575, 2005, 1-2. 4. HAKOLA, A., et al., Ni-Mn-Ga Films on Si, GaAs and Ni-Mn-Ga Single Crystals by Pulsed Laser Deposition, Applied Surface Science 238, 2004, 155-158. 5. SINGH, M.P., et al., Absence of Long-range Ni/Mn Ordering in Ferromagnetic La2NiMnO6 Thin Films, Laboratoire CRISMAT, CNRS UMR 6508, ENSICAEN, 6 Bld. Maréchal Juin, F-14050 Caen, France, 2007. 6. FOX, J.N., et al., A Study of the Phase Transition of A Ferromagnetic Material, Am.J.Phys., 54, 1985, 723-726. 7. ROTH, A., Vacuum Technology, NorthHolland Publish Comp., New York, 1979. 8. MATSUDA, A., Diagnostic Tools for SiH4 Glow-discharge Plasma & Characterization Techniques for Deposited a-Si:H, Proceedings International Workshop on the Physics of Materials, Jakarta, 1988. 9. THUN, R.E., et al., Rugged Film Resistor Thermometer for The Measurement of Surface Temperature, The review of Scientific Instruments, vol. 31, No. 4, 1960, 446-449.

309

Pasca Sarjana, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, 1997.

TANYA JAWAB Sutjipto − Dalam penelitian yang Saudara lakukan berkaitan dengan teknologi lapisan tipis, metode apa yang digunakan untuk mendapatkan lapisan tipis feromagnetik? − Berapa tebal lapisan tipis yang diperoleh dan bagaimana kaitannya dengan nilai resistivitas lapisan tipis feromagnetik? − Apakah tebal lapisan tipis feromagnetik tersebut mempunyai pengaruh terhadap nilai suhu Curie? − Mohon dijelaskan pemanfaatan bahan lapisan tipis feromagnetik FeNi dalam bidang industri? Sudjatmoko − Ada berapa teknik untuk mendapatkan bahan lapisan tipis dan dalam penelitian ini kami gunakan teknik evaporasi hampa yang perlatannya telah tersedia di laboratorium. − Tebal lapisan tipis yang diperoleh bervariasi dengan ketebalan berorde puluhan µm, yaitu antara 37 – 60 µm atau berorde 3.700 – 6.000 Å. Berdasarkan hasil penelitian ini memperlihatkan bahwa nilai resistivitas cuplikan belum dapat ditegaskan bergantung pada tebal bahan lapisan tipis feromagnetik, tetapi menurut Thun dkk. apabila tebal lapisan tipis d > 2.000 Å maka resistivitas ρ tidak lagi tergantung pada ketebalan lapisan tipis.

10. KITTEL, C., Introduction to Solid State Physics, John Wiley & Sons, Inc., Singapore, 1986.

− Berdasarkan hasil penelitian ini tidak menunjukkan dengan tegas adanya hubungan yang konsisten antara ketebalan cuplikan bahan lapisan tipis feromagnetik dengan suhu Curie Tc.

11. MARPAUNG, N., Kajian Transisi Fase Bahan Ferromagnetik Melalui Pengamatan Resistivitas Listrik Sebagai Fungsi Suhu, Tesis Program Studi Fisika, Jurusan Ilmu-ilmu Matematika dan Pengetahuan Alam, Program

− Lapisan tipis feromagnetik FeNi telah banyak digunakan dalam magnetik recording heads karena mempunyai nilai koersivitas rendah, permeabilitas tinggi dan nilai magnetostriksinya mendekati nol.


KAJIAN TRANSISI FASE LAPISAN TIPIS FERROMAG- NETIK MELALUI PENGAMATAN NILAI RESISTIVITAS LISTRIK SEBAGAI FUNGSI SUHU

Recommend Documents