Sistem Pengukuran Loop Histerisis Elektrik Material

Sistem Pengukuran Loop Histerisis Elektrik Material Tryana Krisnaningsih, Bambang Soegijono, Arief Sudarmaji

Departemen Fisika, FMIPA UI, Kampus UI Depok 16424 [email protected]

ABSTRAK Telah dibuat alat ukur dengan impedansi tinggi untuk mengukur polarisasi material, dimana pengukuran ini dilakukan dengan menggunakan perancangan dalam satu rangkaian. Alat ukur ini dibuat untuk mengukur polarisasi pada suatu bahan material ferroelektrik dan dapat menampilkan kurva histerisis. Bahan material ferroelektrik tersebut akan menimbulkan gejala terjadinya perubahan polarisasi secara spontan pada material tanpa gangguan medan listrik dari luar. Sistem alat ukur ini terdiri dari 3 bagian utama yaitu alat ukur instrumentasi, komputer sebagai pusat kendali dan pengolahan data dan labview sebagai bahasa pemprograman. Metode pengukuran menggunakan kapasitor eksternal yang dihubungkan dengan alat ukur instrumentasi. Kata kunci : Bahan ferroelektrik, Polarisasi, Kurva histerisis, Labview, Komputer. ABSTRACT Has been made the system measurement using high impedance for measure the material potential with design on one circuit. The purpose of this measurement is measure polarization on ferroelectric and displays the hysteresis curve. “Ferroelectricity” is a property of certain materials, which possess a spontaneous electric polarization that can be reversed by the application of an external electric field. There are three main systems on this measurement and they are instrumental measurement, computer control system and “Labview” as programmer language. The method of this measurement is using external capacitor with connected to the measurement devices. Keywords: Ferroelectricity, Hysteresis Curve, Electric Polarization, Labview

1. PENDAHULUAN

Perkembangan dunia industri, khususnya di Indonesia sangat ditentukan oleh kemajuan industri dan teknologi seiring dengan meningkatnya kebutuhan manusia. Kemajuan di kedua bidang tersebut akan mempercepat perkembangan industri Indonesia sehingga akan berdampak

Sistem Pengukuran ..., Tryana Krisnaningsih, FMIPA UI, 2012

pada kemajuan ilmu pengetahuan bangsa. Ilmu Teknik Material merupakan ilmu yang berkaitan erat dengan industri tersebut. Pada dasarnya semua alat ukur yang berdasarkan listrik hanya dapat mengukur besaran tegangan listrik, arus listrik atau kedua-duanya. Adapun alat-alat listrik yang dapat mengukur selain besaran tegangan listrik dan arus listrik misalnya muatan listrik, hambatan listrik, polarisasi listrik dan lain-lain merupakan besaran yang diturunkan dari besaran tegangan dan arus. Sadar akan pentingnya kemajuan ilmu Teknik Material tersebut, serta semakin berkembangnya ilmu pengetahuan fisika material, program mahasiswa S3 telah banyak menggunakan material bahan ferroelektrik dalam menyelesaikan penelitian mereka. Namun, saat ini belum tersedianya alat ukur untuk menentukan loop histerisis elektrik, menjadi suatu kendala tersendiri. Sehingga kami sebagai penulis melakukan penelitian dengan membuat alat ukur ini agar bisa menentukan loop histerisis dari bahan ferrolektrik dan menghasilkan polarisasi serta kurva histerisis dan diharapkan dapat membantu proses penelitian mahasiswa S3 dalam bidang material. Material ferroelektrik merupakan suatu material piezoelektrik yang sangat baik dengan kemampuannya dalam mengubah energi listrik menjadi energi mekanik dan juga sebaliknya. Munculnya sifat elektromekanik ini disebabkan adanya kopling polarisasi spontan dengan strain kisi. Karakteristik utama yang menarik pada material ferroelektrik tampak pada polarisasi spontan yang dapat dibalik secara kontinu di bawah pengaruh medan listrik bipolar. Mekanisme proses pembalikan ini merupakan hal yang penting untuk diperhatikan dalam mempelajari sistem ferroelektrik. Material ini memiliki keadaan-keadaan elektronik terpolarisasi yang dapat diwakilkan sebagai sejumlah bit informasi. Keadaan-keadaan polarisasi ini dapat disimpan tanpa konsumsi energi listrik, sehingga nilai tambah ini menjadikan ferroelektrik sebagai subjek riset yang menarik untuk aplikasi memori non-volatile, dimana data yang telah disimpan tetap eksis walaupun sumber energi listrik telah dimatikan. Material Ferroelektrik seperti disebutkan diatas, dikarakterisasi oleh polarisasi spontan reversibel Ps. Ps merupakan konsekuensi dari pengaturan noncentrosymmetric pada ion-ion di dalam sel-sel unit. Pengaturan inilah yang kemudian menghasilkan momen dipol listrik permanen. Pada ferroelektrik, Ps dapat dibalik dengan gangguan medan listrik eksternal E dimana E > Ec (medan koersif). Fenomena pembalikan ini dikenal dengan istilah switching.[7]


2. TINJAUAN TEORITIS

Respon polarisasi material ferroelektrik terhadap aplikasi medan listrik dapat diketahui dengan deskripsi histerisis. Gambar 2.4 menunjukkan perilaku histerisis yang diwakili dengan plot polarisasi listrik P versus medan listrik E. Ketika kuat medan listrik ditingkatkan, maka polarisasi akan meningkat cepat (AB) hingga material mengalami saturasi (BC). Saat medan listrik tereduksi menjadi nol, material akan memiliki polarisasi remanen Pr (OD). Ekstrapolasi BC pada kurva menuju sumbu polarisasi merepresentasikan nilai polarisasi spontan Ps (OE). Untuk menghapus nilai polarisasi dari material dapat dilakukan dengan memberikan sejumlah medan listrik pada arah yang berlawanan (negatif). Nilai dari medan listrik untuk mereduksi nilai polarisasi menjadi nol disebut medan koersif (Ec) (Irwanto, 2008). Kurva histerisis merupakan kurva hubungan antara besarnya nilai polarisasi listrik dengan besarnya medan listrik E. Penggambaran kurva histerisis pada suatu material ferroelektrik bisa dilihat seperti gambar 2.5 dibawah ini.

Gambar 2.1 Kurva Histerisis Material Ferroelektrik (Irwanto, 2008)

Pada kurva histerisis diatas, proses dari titik O ke titik B (O-B) merupakan proses penyearahan momen-momen dipol dengan meningkatkan medan listrik yang diberikan. Pada titik B, semua domain momen dipol sudah berhasil disearahkan, hal ini bisa kita lihat bahwa antara titik B dan C (B-C) merupakan garis lurus yang bisa diartikan hanya ada proses pelebaran jarak antar muatan positif dengan negatif (pelebaran kutub). Hubungan linier ini sesuai dengan rumus P terhadap E yang telah ditulis sebelumnya. Pada posisi C selanjutnya kita menurunkan nilai


medan listrik yang diberikan sampai nol (E=0) seperti yang terlihat pada proses dari titik C menuju D (C-D). Disini terlihat bahwa nilai polarisasi listrik tidak sama dengan nol (seperti keadaan awal), hal ini disebabkan oleh domain-domainpada material yang orientasinya tidak kembali seperti semula. Sehingga pada titik D terdapat kecenderungan orientasi momen dipol yang searah dengan medan listrik yang diberikan diawal (arah positif). Dengan menganalisis proses yang terjadi pada siklus O-A-B-C-D, kita sudah bisa mendapatkan nilai polarisasi spontan dari material ini. Nilai polarisasi spontan didapat dengan melakukan ekstrapolasi pada kurva linier (B-C) terhadap sumbu y atau nilai polarisasi P, sehingga didapat titik E. Jarak antara titik O dan titik E itulah yang dinamakan besarnya polarisasi listrik spontan. Pada nilai polarisasi spontan (Ps) ini, kita menganggap semua momen dipol searah dan besarnya momen dipol pada setiap molekul adalah sama dengan momen dipol sebuah molekul jika tidak diberikan medan listrik E. Dan pada akhirnya didapatkan kurva hubungan polarisasi listrik (P) dengan medan listrik (E) yang ditunjukkan dengan loop histerisis (CDGHC) dimana karakteristik yang paling penting dari material ferroelektrik adalah material ferroelektrik tidak memiliki nilai polarisasi spontan, namun nilai polarisasi spontan ini dapat dicari atau diekstrapolasi dengan cara membalikkan arah medan listrik yang semula ke arah positif menjadi ke arah negatif (Sumanang, 2006).

3. METODA PENELITIAN

Dalam perancangan sistem alat pengkuran loop histerisis elektrik material ini, membahas design dan sistem piranti elektronika dan lunak. Pembuatan sistem dilakukan secara bertahap sesuai dengan perancangan sistem yang telah di rancang. Sistem ini terdiri dari sebuah material ditambah dengan piranti elektronika dan agar medan magnet tidak terpengaruh dari luar sistem maka ditambah pelindung yang berbentuk persegi dan terbuat dari bahan alumunium. Kurva hubungan antara polarisasi listrik (P) dan kuat medan listrik (E) ditunjukkan pada suatu kurva histerisis yang identik terjadi pada bahan material ferroelektrik. Suatu material dikatakan bersifat ferroelektrik, jika di dalam suatu bahan material tersebut mengalami gejala terjadinya perubahan polarisasi listrik secara spontan tanpa adanya gangguan medan listrik dari luar. Polarisasi didefinisikan sebagai jumlah momen dipole listrik per satuan volume. Bila pada


suatu bahan dielektrik diberikan medan listrik, maka muatan positip akan bergerak searah dengan arah medan listrik sedangkan muatan negatip bergerak berlawanan arah dengan arah medan listrik, sehingga terjadi momen dipole listrik. Bahan ferroelektrik sendiri pasti menimbulkan histerisis hal ini dikarenakan semua bahan dielektrik memiliki dipol-dipol tetapi hanya bahan ferroelektrik yang memiliki dipol remanen atau tertinggal sehingga bisa membentuk polarisasi dan histerisis. Dan berikut ini merupakan blok diagram dari sistem pengukuran yang akan dibuat.

Gambar 3.1 blok diagram cara kerja alat

Prinsip aliran kerja pada gambar 3.1 dimulai dari komputer tersebut untuk menginisialisasi perintah dari sebuah program labview ke DAQ untuk memberikan supply tegangan ke sample, kemudian DAQ tersebut dapat mengambil data yang di perlukan dari sample dan di kirim ke komputer, komputer akan mengolah data yang di peroleh dari sample tersebut menggunakan program labview menjadi hasil dan tampilan grafik yang di inginkan. Dari DAQ diberikan juga tegangan dengan controlled high voltage power supply agar dapat memberikan tegangan variabel yang dapat diatur dengan alat ukur instrumentasi, sehingga kemudian bisa diukur polarisasi pada material. Rangkaian instrumentasi amplifier itu sendiri adalah sebagai alat ukur sistem yang digunakan untuk mengukur polarisasi elektrik material. Cara tersebut dilakukan secara berulang-ulang sampai batas pengukuran yang di tentukan telah tercapai. Hal ini agar di dapat pengukuran yang paling mendekati taksiran atau pendekatan nilai besaran ukur yang baik dan didapat kurva histerisis dari bahan elektrik material.


Dari sistem tersebut, rangkaian dibuat secara seri, material diletakkan diantara dua buah probe A1 dan A2 dengan sumber tegangan variabel mulai dari 0-1000Volt. Kemudian untuk mengkur polarisasi dari material tersebut dapat menggunakan persamaan : P=

Q ε 0Vs − A1 d

Dimana P = Polarisasi Listrik Q = Muatan sample d = Tebal sample A = Luas penampang pada probe sample Vs = Tegangan pada sample Dari persamaan tersebut akan didapat polarisasi pada material dan bisa menentukan kurva histerisis elektrik. Tegangan sample diukur dengan memberikan sumber tegangan 1000 volt pada alat ukur. Sedangkan tegangn kapasitor didapat dari tegangan supply dikurangi dengan tegangan sample yang diukur.

4. HASIL

4.1

Kalibrasi Atenuator untuk Tegangan Sample dengan High Voltage Source

Pengambilan data kalibrasi atenuator antara high voltage dengan tegangan sample dilakukan dengan menggunakan alat ukur instrumentasi II yang telah dibuat dan dihubungkan dengan sumber tegangan 1000 volt. Pengambilan data dilakukan dengan memberikan kenaikan nilai pada sumber tegangan 1000 volt yang diatur mulai dari 0 volt hingga 1000 volt, lalu kemudian kembali lagi mulai dari -10 volt hingga -1000 volt. Nilai tegangan yang diatur tersebut adalah tiap kenaikan 10 volt supaya data kalibrasi yang dihasilkan lebih teliti dan maksimal. Dan berikut ini adalah sumber tegangan tinggi 1000 volt yang digunakan.


Saat melakukan kalibrasi, sumber tegangan tinggi yang digunakan dihubungkan dengan voltmeter sebagai acuan apakah tegangan yang dihasilkan tidak jauh beda dengan sumber tegangan tinggi yang digunakan. Pada saat kenaikan sumber tegangan tersebut diatur, kemudian lakukan pengukuran tegangan pada sample yang telah dibuat seri dengan kapasitor referensi sehingga membentuk suatu atenuator. Kalibrasi tegangan ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui bahwa atenuasi yang dibuat pada sample dengan memanfaatkan hambatan dan opamp tersebut berfungsi dengan baik saat diberi kenaikan pada sumber tegangan tinggi 1000 volt. Dan berikut ini adalah hasil data kalibrasi antara high voltage source dengan tegangan sample yang dihasilkan.

Gambar 4.1 Hasil kalibrasi antara tegangan sample dengan high voltage source

Dari hasil kalibrasi tersebut, data yang akan dibuat menjadi suatu persamaan adalah antara tegangan sample dengan tegangan supply pada voltmeter yang dihubungkan dengan sumber tegangan tinggi 1000 volt. Ternyata nilai tegangan pada voltmeter yang terlihat, cukup jauh bedanya dengan nilai yang terlihat pada sumber tegangan tinggi yang digunakan. Namun hal tersebut masih dapat diterima karna tegangan tinggi yang terukur pada supply voltmeter masih mengalami kenaikan yang sesuai dengan tegangan sample. Sehingga hasil yang telah diperoleh dari tegangan sample yang didapat pada setiap kenaikan high voltage hingga 1000 volt telah sesuai. Saat diberikan nilai tegangan yang diatur pada sumber tegangan high voltage, nilai


tegangan pada sample juga mengalami kenaikan sehingga hasil yang diperoleh telah linear dan memiliki nilai kesalahan relatif yang kecil.

4.2.

Kalibrasi Atenuator untuk Voltage Source dengan High Voltage Source

Pengambilan data kalibrasi atenuator antara high voltage source dengan voltage source dilakukan dengan menggunakan alat ukur instrumentasi II yang telah dibuat dan dihubungkan dengan sumber tegangan 1000 volt. Pengambilan data yang dilakukan sama dengan kalibrasi sebelumnya saat kalibrasi tegangan sample dengan high voltage, yaitu dengan memberikan kenaikan nilai pada sumber tegangan 1000 volt yang diatur mulai dari 0 volt hingga 1000 volt, lalu kemudian kembali lagi mulai dari -10 volt hingga -1000 volt. Nilai tegangan yang diatur tersebut adalah tiap kenaikan 10 volt supaya data kalibrasi yang dihasilkan lebih teliti dan maksimal. Dan berikut ini adalah hasil data kalibrasi antara high voltage source dengan voltage source yang dihasilkan.

Gambar 4.2 Hasil kalibrasi antara voltage source dengan high voltage source

Dari hasil kurva yang telah didapat tersebut, dapat dilihat bahwa hasil kalibrasi voltage source dengan high voltage source telah sesuai. Karna alat ukur yang dibuat ini adalah alat ukur yang dibuat dengan impedansi tinggi maka rangkaian atenuator yang dibuat untuk mengukur tegangan sample dan voltage source, digunakan hambatan yang besar pula yaitu 100Giga yang dibuat seri dengan hambatan 100M kemudian dihubungkan dengan opamp LMC6001. Dari hasil


kalibrasi yang diperoleh menunjukkan bahwa rangkaian atenuator yang digunakan telah berfungsi dengan sesuai dan hasil kalibrasi linear. Pada rangkaian atenuator digunakan opamp LMC6001 karna opamp tersebut memiliki arus bias yang rendah yaitu sekitar 15 fA, sehingga ketelitiannya masih bisa diterima dan kesalahannya hanya sekitar 0,15%. Dari persamaan yang telah diperoleh pada hasil kalibrasi diatas dapat dicari nilai Vin dengan menggunakan nilai x pada persamaan tersebut sebagai Vout. Pengambilan data kalibrasi harus menggunakan sumber tegangan 1000 volt karna memang alat ukur ini dibuat dengan tujuan supaya dapat menghasilkan impedansi tinggi. Data dari kalibrasi diatas telah terlampir.

4.3.

Pengukuran Polarisasi Terhadap Medan Listrik Mengggunakan Sample Material Ferroelektrik

Pengukuran polarisasi versus medan listrik dilakukan dengan menggunakan bahan material ferroelektrik sebagai sample. Rangkaian attenuator yang telah digunakan sebelumnya pada saat kalibrasi, dihubungkan dengan probe sebagai penjepit sample dan high voltage source. Tebal sample yang digunakan yaitu 2,7mm dengan diameter probe sebagai penjepit sample yaitu 10mm. Pada saat pengambilan data, kapasitor refferensi yang digunakan yaitu 1,43nF dan menetapkan nilai upper limit serta lower limit 1000 volt dengan step 20 volt.45Dan berikut ini adalah hasil dari pengukuran nilai polarisasi versus medan listrik.

Gambar 4.3 Histerisis antara Polarisasi versus Medan Listrik


Setelah dilakukan pengukuran dengan proses pengambilan data tersebut, hasil yang diperoleh ternyata dapat menunjukkan bahwa material ferroelektrik menghasilkan nilai histerisis yang cukup baik. Saat diberikan medan listrik yang semakin bertambah, material tersebut mengalami pergeseran dipol yang menyebabkan nilai polarisasi semakin meningkat. Medan listrik E menyebabkan jarak antara kutub positif dan kutub negatif pada suatu molekul akan melebar, dan dengan pelebaran itulah nilai polarisasi listriknya menjadi lebih besar. Pada hasil tersebut material ferroelektrik memiliki nilai dipol remanen atau dipol tertinggal, yaitu pada saat diberikan nilai medan listrik nol, material tersebut masih memiliki dipol tertinggal saat terjadi polarisasi. Seperti yang terlihat pada gambar diatas, dipol remanen terdapat saat nilai polarisasi 25 µC / cm dan ketika nilai polarisasi -24 µC / cm . Sehingga hasil yang telah diperoleh tersebut telah sesuai dengan teori, yaitu jika suatu material dipengaruhi oleh medan listrik maka akan terjadi pengutupan (pergeseran muatan) atau terpolarisasi. Akibat dari pergeseran muatan ini makan akan terjadi apa yang disebut momen dipol serta menghasilkan perilaku histerisis yaitu terjadinya nilai polarisasi remanen, polarisasi spontan, serta saturasi. Nilai dari data pengukuran ini telah terlampir.

Gambar 4.4 Tampilan pada saat pengujian polarisasi versus medan listrik


5. PEMBAHASAN

Dari hasil yang sudah dikerjakan dan telah dilakukan pengukuran, ternyata pada alat ukur I yang telah dibuat kurang sesuai dengan hasil yang diharapkan. Hal ini dikarenakan adanya gangguan atau noise yang terjadi disekitar, gangguan tersebut bisa muncul diakibatkan karena tidak sesuainya menshelding sistem yang dibuat. Opamp yang digunakan yaitu LMC6001 sangat sensitif sekali dan pada saat membuatnya tidak bisa mengatasi kesensitifan dari opamp tersebut sehingga muncul gangguan dari mana-mana. Karena terjadi ketidaksesuaian hasil dari alat ukur tersebut, untuk itu saya membuat alternatif alat ukur dengan pembuatan yang diusahakan sedikit mungkin supaya tidak timbul gangguan dan kemudian dilakukan pengujian kembali. Pada alat ukur ini, sample material dibuat seri dengan kapasitor referensi, tujuannya adalah supaya muatan sample sama dengan muatan kapasitor, sehingga yang diukur adalah tegangan pada sample dan pada high voltage. Untuk mengukur tegangan sample tersebut maka dibuat atenuasi dengan tujuan agar bisa menghasilkan impedansi yang tinggi, yaitu dengan menggunakan hambatan 100Giga yang diserikan dengan hambatan 100M dan opamp LMC6001. Kaki non-inverting pada opamp tersebut dibuat dengan mengangkatnya keatas, dengan tujuan supaya tidak ada arus yang masuk dari pc board yang nantinya akan mengganggu pengukuran, karna hambatan udara lebih tinggi dari hambatan pc boar, sehingga jika itu terjadi akan menimbulkan beda potensial. Karna pada alat ukur ini yang diinginkan adalah untuk mengukur muatan pada kapasitor dengan impedansi yang tinggi. Untuk itu digunakan opamp LMC6001 karna opamp tersebut memiliki ketelitian yang bisa diterima yaitu memiliki memiliki arus bias sekitar 15 fA atau dengan perhitungan sebagai berikut

I=

=

1 100,1x10 9

10 −9 ≈ 10 −11 A atau 1000x10 −14 A 100,1

Sehingga dari perhitungan tersebut, jumlah arus yang hilang hanya sekitar

1.5 atau sekitar 1000

0.15%. Untuk mengetahui muatan pada sample yang akan digunakan, maka muatan pada sample diserikan dengan muatan kapasitor supaya bisa menghasilkan


Qsample = Qkapasitor

Gambar 5.1 Muatan sample yang dibuat seri dengan muatan kapasitor

Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa yang akan dilakukan pengukuran adalah tegangan pada sample dan tegangan pada kapasitor, dimana tegangan kapasitor sendiri didapat dari tegangan supply yang diatur saat kalibrasi dikurangi dengan tegangn sample atau dengan perhitungan sebagai berikut. C=

Q atau Q = C ref .∆V V

Sehingga, jika sudah didapat pengukuran tegangan sample dan tegangan kapasitor, maka selanjutnya dapat dilakukan pengukuran polarisasi pada sample yang telah ditentukan yaitu bahan ferroelektrik. Dari nilai polarisasi yang diperoleh dengan perhitungan sebagai berikut.

P=

V Q −ε0 s A d

Secara umum diagram alir dari program pengukuran dapat di gambarkan sebagai berikut:


Gambar 5.2 Flow Chart Secara Umum Dari alur diagram diatas, setelah memastikan komunikasi serial antara alat ukur instrumentasi dengan komputer, maka kondisi ini sudah siap untuk melakukan komunikasi di antara keduanya. Komputer dengan program yang di buat membuka jalur komunikasi dengan mikrokontroller yang akan melakukan perintah

di reset untuk keadaan menjadi normal.

Komputer melakukan penyetingan komunikasi seperti BAUD rate, data bits, PARITY, stop bits, pengaktifan eksternal feedback, mengaktifkan sumber tegangan dan mengatur range pengukuran minimum hingga maksimum. Sumber tegangan dapat di ubah dengan kenaikan atau penurunan yang di atur. Rangkaian kapasitor diukur dan dibuat variabel dan terhubung langsung dengan alat ukur, hal tersebut dilakukan untuk mendapatkan muatan sehingga didapatkan polarisasi. Pengukuran dapat dilakukan secara berulang sampai batas yang diberikan. Jika hasil pengukuran dicapai, komputer menampilkan hasil pengukuran di layar tampilan berupa angka dan grafik, lalu computer memutuskan hubungan fasilitas VISA.


6. KESIMPULAN

1. Hasil kalibrasi sample source dan voltage source dengan menggunakan sumber tegangan 1000 volt telah sesuai dengan hasil linear dan mendapatkan persamaan dengan nilai kesalahan yang relatif kecil. 2. Hasil pengukuran polarisasi dengan diberikan medan listrik telah sesuai dengan teori yaitu bisa menghasilkan histerisis. Saat diberikan medan listrik yang semakin bertambah, material tersebut mengalami pergeseran dipol yang menyebabkan nilai polarisasi semakin meningkat. 3. Attenuator yang digunakan pada alat ukur ini untuk pengukuran polarisasi telah berfungsi dengan baik karena bisa sudah bisa menghasilkan impedansi yang tinggi pada alat ukur tersebut. 4. Pengukuran polarisasi material akibat pengaruh medan listrik dapat divariasikan dengan tebal material, dan dalam pengukuran ini material yang digunakan yaitu dengan tebal 2.7 mm. Material yang bisa digunakan berbentuk bulk (tablet). 5. Ferroelektrik sebagai bahan material yang digunakan pada pengukuran ini telah memiliki kemampuan menghasilkan histerisis ketika diberikan medan listrik dan terjadi pergeseran muatan (terpolarisasi) atau yang disebut dengan momen dipol. 6. Alat ukur yang dibuat telah sesuai dengan yang diharapkan yaitu bisa menghasilkan impedansi yang tinggi dan pengujian sumber tegangan bisa dilakukan hingga mencapai 1000 volt untuk mendapatkan hasil yang lebih baik.

7. SARAN

Alat ukur instrumentasi ini dibuat dengan menggunakan attenuator, dan telah dapat menghasilkan kurva histerisis. Namun, karna kurva histerisis yang diperoleh belum bisa mencapai hasil sesuai teori dasar. Mungkin dengan membuat rangkaian instrumentasi yang lebih maksimal tanpa menggunakan attenuator bisa menghasilkan polarisasi dan kurva histerisis yang sesuai dengan teori dasar.


8. DAFTAR ACUAN •

Fisika Dasar. http://125.160.17.21:5432/furusato/files/tpb/Fisika %20Dasar/fisika_dasar. pdf (10 Okt 2011, pukul 10.35 WIB)

•

Giancoli, Douglas C. FISIKA, edisi kelima, jidil 2. Jakarta: Erlangga, 2001.

•

Irwanto. Karakteristik Kristalografi dan Studi Sifat Ferroelektrik Barium Stronsium Titanat Doping. Depok: FMIPA UI, 2008.

•

Irzaman. Studi Lapisan Tips Pyroelektrik PbZr0.25Ti0.75O3 (PZT) yang DIdadah Tantalum dan Penerapannya Sebagai Infra Merah, Dsertasi, 2005.

•

Lines, M.E and A.M. Glass. Principles and Applications of Ferroelectrics and Related Materials, Clarendon Press, Oxford. 1979.

•

Mohtar. Kapasitor Dielektrik. Solo: Universitas Negeri Sebelasmaret, 2008.

•

Mudzakir, isom. Instrumentasi Ukur QV untuk Mengetahui Polarisasi (Pm, Pr, Ps) dan Medan Koersif (Ec) BST Menggunakan Elektrometer Keithley 6517A. Depok:Departemen Fisika FMIPA UI, 2008

•

Oerlee.

“Medan

Listrik”.

http://oerleebook.files.wordpress.com/2009/10/

medan-

listrik.pdf. (10 Okt 2011 pukul 13.30 WIB) •

Raksa, Teguh Yoga. Penentuan Polarisasi Listrik Material Ferroelektrik PbZr 0 , 625 Ti 0 ,375 O

•

3

. Depok: FMIPA UI, 2001.

Ruswanto, Bambang. Optimalisasi Pembuatan Lapisan Tipis Ba 0,5 Sr 0,5 Ti O 3 dengan Variasi Molaritas. Depok: FMIPA UI, 2007.

•

Sudirham, Sudaryatno, Ning Utari. Mengenal Sifat-Sifat Material (1). Bandung: Darpublic, 2010.

•

Sumanang, Dian. Studi Polarisasi Spontan Material Ferroelektrik PZT dengan Doping Vanadium(v). Depok: FMIPA UI, 2006.


Sistem Pengukuran Loop Histerisis Elektrik Material

Recommend Documents