Jurnal Matematika dan Sains Vol. 7 No. 2, Oktober 2002, hal 63 – 68
Struktur dan Sifat Piroklor Oksida Bix Y2-x Ti2 O7 Ismunandar1) dan Brendan J. Kennedy2) Departemen Kimia, FMIPA-ITB, Jl. Ganesa 10 Bandung 2) School of Chemistry, The University of Sydney, NSW 2006, Australia email:
[email protected] 1)
Diterima tanggal 20 April 2002, disetujui untuk dipublikasikan 24 Mei 2002 Abstrak Struktur dan sifat ikatan titanat kuarterner, BixY2-xTi 2 O7 , 0,2 ≤ x ≤1,63, telah ditentukan dari analisis data difraksi netron dan sinar-X sinkrotron serbuk. Oksida-oksida ini dipreparasi dengan reaksi kimia padat. Oksida ini membentuk deret piroklor oksida kubus yang ukuran sel satuannya membesar dengan naiknya konsentrasi Bi. Kenaikan ukuran sel disertai dengan turunnya kerapatan elektron dan pergeseran puncak charge transfer Bi-O yang signifikan. Analisis data juga menunjukkan bahwa pada konsentrasi Bi yang tinggi, posisi Bi/Y dan O' tidak terisi penuh. Ini diakibatkan oleh kecilnya ukuran jaringan Ti 2 O6 . Tidak ada indikasi terbentuknya piroklor dari reaksi (Bi2 O3 :2TiO2 ). Studi difraksi sinar-X in-situ untuk komposisi tersebut pada daerah suhu, 25 ≤ T ≤1100°C, menunjukkan bahwa komposisi ini tidak membentuk piroklor, maupun transisi fasanya. Kata Kunci: piroklor, titanat, difraksi sinar-X, difraksi netron, bismut oksida. Abstract Structure and bonding properties of some quarternary pyrochlore oxides, BixY2-xTi 2 O7 , 0.2 ≤ x ≤1.63, have been determined by analysis of powder neutron and synchrotron X-ray diffraction data. These oxides form a series of cubic pyrochlore type of oxides, where the cell size increases with Bi content. The expansion of the cell size is accompanied by decreasing of the electron densities of Bi cations and significant shift of Bi-O charge transfer. The refinements indicated that at high Bi contents, the Bi/Y and O' sites are not fully occupied. This results indicates that the smaller Ti 2 O6 network in titanate pyrochlores can not fully accommodate the large Bi cations. There is no indications of any pyrochlore formation from the reaction of (Bi2 O3 :2TiO2 ). Temperature dependent studies on this compositions revealed that neither phase transitions nor pyrochlore phase were observed in the temperature range 25 ≤ T ≤1100°C. Keywords: pyrochlore, titanate, X-ray diffraction, neutron diffraction, bismuth oxides. BO6 . Trigonal antiprisma BO6 menggunakan bersama sisi-sisinya memb entuk jaringan B2 O6 yang mempunyai kanal berbentuk heksagonal sepanjang arah [111]. Struktur piroklor dapat dianggap sebagai interpenetrasi dua jaringan tersebut, Gambar 1.
Pendahuluan Baru-baru ini, studi sistematis struktur seri oksida Bi2 Sn 2 O7 yang didoping dengan Y dan Yb telah dilakukan1). Studi ini menyarankan bahwa distorsi struktur Bi2 Sn 2 O7 yang diamati pada suhu kamar berkaitan dengan keaktifan stereokimia pasangan elektron bebas Bi 6s 2 . Studi itu juga menunjukkan bahwa perubahan struktur dan ikatan yang terjadi dalam seri oksida itu berkaitan juga dengan kerapatan elektron kation Bi. Oksida piroklor ideal, dengan rumus umum A2 B2 O6 O', dibentuk oleh banyak kation trivalen A dan kation tetravalen B. Oksida ini idealnya berstruktur kubus, dengan delapan formula per sel satuan, dan dideskripsikan dalam grup ruang Fd3m. Kation A, yang menempati posisi 16(d), terkoordinasi dengan enam atom O lewat ikatan yang relatif panjang dan dua atom O' lewat ikatan yang lebih pendek. Bila hanya diperhatikan ikatan yang lebih pendek saja, kation A membentuk rantai linear A2 O' mirip struktur Cu 2 O. Kation B, yang menempati posisi 16(c) terikat pada enam atom O, membentuk trigonal antiprisma
Gambar 1. Sruktur 3-D piroklor, bola hitam mewakili kation A, bola abu-abu O’, oktahedra menunjukkan jaringan B2 O6 . 63
64
Di beberapa oksida, kation Bi3+ dapat membentuk struktur piroklor ideal tersebut, misalnya pada Bi2 Ru 2 O7 dan Bi2 Ir2 O7 2,3). Bi2 Sn 2 O7 , di lain pihak, berstruktur ideal piroklor hanya pada suhu 850°C, dan struktur pada suhu kamar adalah distorsi dari struktur idealnya1). Keberadaan fasa piroklor Bi2 Ti2 O7 menimbulkan kontroversi. Beberapa teknik preparasi telah diusulkan termasuk reaksi kimia padat, dan hidrotermal4,5). Tidak ada bukti yang meyakinkan akan adanya oksida piroklor dengan komposisi Bi2 Ti2 O7 . Namun cacat piroklor bertipe Bi2-xTi2 O7-y telah teridentifikasi. Baru-baru ini, Radosavljevic et al.6) telah melakukan preparasi piroklor dengan komposisi yang mendekati Bi2 Ti2 O7 dengan metoda sol-gel. Knop et al.4) juga telah membuat larutan padat BixY2-xTi2 O7 , x = 0-0,75. Namun detail struktur oksida-oksida ini belum ditentukan. Penelitian ini dilakukan untuk menentukan struktur dan sifat ikatan Bi2 Ti2 O7 dan hasil doping dengan Y. Studi difraksi sebagai fungsi suhu pada komposisi 1 mol Bi2 O3 :2 mol TiO2 juga dilakukan. Tujuan ganda dari penelitian ini adalah : pertama, menentukan struktur dan ikatan dalam oksida-oksida ini, dan kedua, menentukan apakah perubahan struktur dan sifat elektronik yang diamati pada Bi2 Sn 2 O7 yang terdoping Y juga diamati pada oksida-oksida ini. Percobaan Oksida dengan komposisi nominal (sesuai yang ditimbang) BixY2-xTi2 O7 , 0 ≤ x ≤ 1,8 dilakukan preparasi dengan reaksi kimia padat dari campuran Bi2 O3 (Aldrich, 99,999%), Y2 O3 (Aldrich, 99,999%) dan TiO2 (Aldrich, 99,999%) dalam perbandingan mol yang sesuai. Campuran yang diperoleh dipanaskan bertahap hingga suhu 1100°C sampai tidak terjadi perubahan pola difraksi sinar-X-nya. Biasanya ini memerlukan waktu sampai 8 hari pemanasan dengan penggerusan antar tahap pemanasan. Karakterisasi awal dilakukan dengan merekam pola difraksi sinar-X dengan menggunakan difraktometer Siemens D5000 yang menggunakan radiasi Cu Kα yang telah difilter dengan Ni. Studi kebergantungan suhu (25 ≤ T ≤ 1150°C, dengan selang temperatur 50°C) dilakukan dengan difraktometer yang sama yang dilengkapi asesori Anton-Paar untuk temperatur tinggi. Pola difraksi direkam pada selang sudut 10 ≤ 2θ ≤ 80° dengan selang 0,04°. Pola difraksi resolusi tinggi direkam dengan menggunakan kamera Debye-Scherrer pada λ = 0,74993 Å dengan menggunakan pelat citra (image plate) sebagai detektor pada Australian National Beamline Facility (Beamline 20B) di Photon Factory, Tsukuba, Japan. Sampel digerus halus dan ditempatkan pada kapiler gelas dan dipasang pada pusat difraktometer. Selama proses perekaman kapiler diputar untuk menghindari adanya arah preferensi (preferred orientation). Deskripsi detail difraktometer telah diberikan di tempat lain 7).
JMS Vol. 7 No. 2, Oktober 2002
Pola difraksi netron direkam pada difraktometer netron resolusi tinggi (HRNPD) di High Flux Beam Reactor, Brookhaven National Laboratory 8), menggunakan netron berpanjang gelombang 1,8857 Å atau menggunakan netron berpanjang gelombang 1,4928 Å di difraktometer Australian Nuclear Science and Technology's HIFAR9). Analisis data difraksi dengan metode Rietveld dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak LHPM 10). Spektra elektronik padat direkam pada suhu kamar dengan menggunakan spektrometer Cary o 5E UV-visible/NIR. Valence bond sums (VBS) dihitung dengan program EUTAX. Hasil dan Pembahasan Pola difraksi titanat yang diperoleh BixY2Ti O , x 2 7 0,2 ≤ x ≤1,8, menunjukkan bahwa fasa utama yang nampak pada setiap sampel adalah piroklor kubus. Data resolusi tinggi, yang direkam dengan difraktometer netron atau difraktometer sinar-X sinkrotron menunjukkan beberapa fasa lain misalnya TiO2 , Y2 O3 atau Bi4 Ti3 O12 juga muncul di beberapa sampel. Fasa minor ini juga diikutkan dalam analisis difraksi serbuknya. Parameter struktur yang didapat dari literatur untuk TiO2 11), Y2 O3 12) dan Bi4 Ti3 O12 13) digunakan untuk analisis. Dalam setiap kali melakukan analisis data difraksi netron dan sinar-X menghasilkan komposisi yang sama, sehingga untuk singkatnya, komposisi yang didapat dari analisis data netron saja yang ditampilkan pada, Tabel 1 dan 2. Analisis struktur dengan menggunakan data difraksi netron maupun sinar-X menghasilkan parameter struktur yang sama untuk fasa-fasa piroklor yang dihasilkan. Di sejumlah oksida dengan jelas dapat diamati bahwa posisi A dan O' tidak sepenuhnya terisi. Ini konsisten dengan pengamatan bahwa sebagian oksida Bi bereaksi menghasilkan Bi4 Ti3 O12 . Usaha-usaha untuk menentukan occupancies (hunian) Ti dan O selalu menghasilkan fit yang lebih buruk atau menghasilkan nilai occupancies yang tak bermakna. Stoikiometri dari rantai A2 O', bersama dengan parameter struktur dan parameter suhu dan beberapa jarak antar atom diberikan di Tabel 2. Gambar 2 menunjukkan contoh profil difraksi yang diamati, profil dihitung dan selisih dari keduanya. Mirip dengan yang diamati pada piroklor-piroklor lain, parameter temperatur dari posisi Bi/Y sangat anis otropic 1,16,17). Pada oksida dengan konsentrasi Bi rendah, 0,2 ≤ x ≤ 0,8, posisi A dan O' terisi penuh. Pada oksida dengan konsentrasi Bi lebih tinggi posisi A and O' tidak terisi penuh, Tabel 2. Analisis juga menunjukkan bahwa oksida piroklor yang didapat mempunyai komposisi Bi 0,20 ≤ x ≤1,63, bukan 0,2 ≤ x ≤ 1,8 (seperti yang ditimbang). Kekosongan di O' diperlukan untuk mengkompensasi kekosongan Bi.
JMS Vol. 7 No. 2, Oktober 2002
65
Tabel 1. Fasa-fasa yang didapat dari preparasi larutan padat BixY2-xTi2 O7 . X
Fasa yang didapat
0.2
P*+3,5(2)%# TiO2 +1,3 (2)%Y2 O3 P P
7,25
9,18
5,05
6,89 9,62
8,62 12,62
2,69 6,94
0,8 1,0
P P+3,8(2)% Bi4 Ti3 O12
10,71 7,67
13,63 9,72
7,69 5,31
1,2
P+1,5(2)% Bi4 Ti3 O12 P+5,3(2)% Bi4 Ti3 O12 P+7,5(2)% Bi4 Ti3 O12
9,40
11,86
10,9
8,00
10,23
7,06
7,04
9,01
6,62
P+7,4(2)% Bi4 Ti3 O12
7,53
9,73
8,25
0,4 0,6
1,4 1,6 1,8
Rp = ∑
y obs − y calc
∑ y obs
Rp (%) Rwp (%)
GOF
2 w( y − y ) 2 calc , Rp = ∑ w( y obs − y calc ) dan GOF = ∑ obs ,
∑ y obs
N obs − N par
y obs =intensitas yang diamati, ycalc : intensitas yang dihitung, w : factor pembobot, Nobs : jumlah data pengamatan, Npar : jumlah parameter yang divariasikan; P : piroklor.; # %massa fasa minor dari analisis Rietveld.
Intensitas (cacah)
900
600
300
0
20
40
60
80
100
120
140
Dua Theta (derajat)
Gambar 2. Profil pola difraksi netron yang diamati (x), dihitung(garis lurus) dan selisihnya (garis di bawah) untuk Bi0,4 Y1,6 Ti2 O7 . Garis -garis vertikal pendek di bawah manandai posisi refleksi Bragg.
66
JMS Vol. 7 No. 2, Oktober 2002
Tabel 2. Posisi atom, parameter termal (x10-3 Å2 ) dan jarak antar atom (Å) serta sudut (o ) fasa piroklor pada larutan padat BixY2-xTi2 O7 . 0#
0,2 §
0,4
0,6
0,8
A2O'stoikio
Y2O
Bi0,20Y1,8O1,00
Bi0,40Y1,6O1,00
Bi0,54Y1,4O0,97
Bi0,74Y1,6O1,00
a(Å)
10,0959(2)
10,1153(3)
10,1413(3)
10,1783(3)
10,1865(4)
x
0,3292(2)
0,3285(2)
0,3276(1)
0,3283(2)
0,3273(2)
†
8,2(1)
14(1)
17(1)
13(1)
26(1)
‡
-2,0(5)
4(1)
-4(1)
-11(1)
-18(1)
Ti U11†
3(1)
6(1)
7(1)
3(1)
7(1)
U12
‡
-1(1)
-1(1)
-1(1)
13(1)
19(1)
O U11
8,1(5)
12(1)
13(1)
13(1)
21(1)
U22=U33
5,9(5)
8(1)
9(1)
-1(1)
8(1)
-2,6(6)
2(1)
5(1)
-2(1)
6(1)
O' U11
5,3(5)
14(1)
10(1)
9(1)
17(1)
Ti-O
1,956(1)
1,959(1)
1,958(1)
1,968(1)
1,967(1)
Ln-O
2,185(2)
2,487(2)
2,504(2)
2,508(2)
2,517(2)
Ln- O'
2,0817(1)
2,1902(1)
2,1957(1)
2,2037(1)
2,2055(1)
B-O-B
131,7
132,1
132,6
132,2
132,8
Ln-O-Ln
96,4
91,7
91,4
91,7
91,3
1.0
1,2
1,4
1,6
1,8
A2O' stoikio
Bi0,96Y1,0O0,95
Bi1,03Y0,8O0,74
Bi1,24Y0,6O0,77
Bi1,43Y0,4O0,74
Bi1,63Y0,2O0,74
a
10,2070(4)
10,2319(6)
10,2602(3)
10,3069(2)
10,3147(2)
A U11
U12
U23 †
x
0,3258(2)
0,3230(2)
0,3227(2)
0,3214(2)
0,3204(2)
†
36(1)
53(1)
58(1)
65(1)
70(1)
‡
-8(1)
15(1)
-21(1)
-3(1)
-30(1)
Ti U11†
6(1)
21(1)
16(1)
27(1)
19(1)
U12
‡
-4(1)
-7(1)
-3(1)
-5(1)
-6(1)
O U11
20(1)
25(1)
26(1)
23(1)
20(1)
U22=U33
16(1)
32(1)
26(1)
18(1)
16(1)
8(1)
6(1)
5(1)
6(1)
5(1)
O' U11
12(1)
2(1)
12(1)
12(1)
17(1)
Ti-O
1,962(1)
1,957(1)
1,961(1)
1,965(1)
1,963(1)
Ln-O
2,536(2)
2,559(2)
2,569(2)
2,590(2)
2,599(2)
Ln- O'
2,210(1)
2,2153(1)
2,2214(1)
2,2316(1)
2,2332(1)
B-O-B
133,6
135,1
135,3
136,0
136,6
90,8
89,9
89,8
89,4
89.0
A U11
U12
U23 †
Ln-O-Ln #
18) §
:dari rujukan ; : kesalahan biasanya sekitar 0,01.
†
: U11 = U22 = U33 ; ‡ : U12 = U13 = U23 .
JMS Vol. 7 No. 2, Oktober 2002
67
0.330
10.35
Parameter sel (Å)
10.30
10.25
10.20
10.15
10.10
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
x pada Bi2 - xYxTi2 O7
Gambar 3. Sel satuan seri oksida BixY2-xTi2 O7 sebagai fungsi konsentrasi Bi. Kebergantungan parameter sel kubus pada konsentrasi Bi pada seri oksida BixY2-xTi2 O7 diperlihatkan pada Gambar 3. Parameter sel bertambah dengan naiknya konsentrasi Bi dan Y2 Ti2 O7 kira-kira jatuh pada garis yang sama. Tidak seperti BixY2-xSn 2 O7 1) yang menghasilkan gap kelarutan, oksida BixY2-xTi2 O7 membentuk larutan padat yang kontinu. Hubungan linear antara sel satuan dan konsentrasi Bi diberikan oleh a = 10,087 + 0,142.x, yang memprediksikan sel satuan untuk piroklor Bi2 Ti2 O7 ideal akan mempunyai sel satuan 10,371 Å. Studi sebelumnya yang dilakukan oleh Knop et al.4) dan Bamberger et al.15) memprediksikan sel satuan Bi2 Ti2 O7 adalah 10,35 Å. Nampaknya prediksi ini lebih baik dan konsisten dengan hasil Radosavljevic et al.6) serta Khalenberg and Bohm14).
0.0 0.2
0.54
0.328 0.4 Parameter posisi Oksigen
Adanya kekosongan di rantai A2 O' pada BixY2-xTi2 O7 berlawanan dengan yang diamati pada oksida analognya: BixY2-xSn 2 O7 1). Ini mungkin disebabkan oleh kecilnya jaringan Ti2 O6 untuk mengakomodasi kation Bi3+, jarak rata-rata O-O di jaringan Ti2 O6 pada BixY2-xTi2 O7 yang bersel satuan terbesar adalah 2,70 Å. Jaringan Sn 2 O6 lebih besar dari ini (rata-rata O-O pada Sn 2 O6 adalah 2,80 Å), dan Bi2 Sn 2 O7 , tidak seperti lantanida yang lain tidak mengadopsi struktur piroklor ideal. Knop et. al telah mengamati bahwa lantanida trivalen dengan jari-jari ion ≤ jari-jari ion Sm+3 membentuk piroklor ideal Ln2 Ti2 O7 4). Selain itu, Kahlenberg and Bohm14) juga mengamati cacat piroklor dengan komposisi Bi1,83Ti2 O6,75, yang bersel satuan 10,354 Å. Setelah analisis data ini selesai, Radosavljevic et al.6) mendeskripsikan preparasi Bi1,74Ti2 O6,62 yang bersel satuan a = 10,357 Å dengan metode sol-gel, namun mereka tidak memberikan alasan adanya nonstoikiometri.
0.326
0.74
0.98
0.324 1.03 1.24 0.322 1.43 1.63
0.320
10.10
10.15
10.20
10.25
10.30
10.35
Parameter sel (Å)
Gambar 4. Parameter posisi oksigen (x) sebagai fungsi sel satuan untuk seri oksida BixY2-xTi2 O7 . Label di dekat masing-masing simbol menyatakan konsentrasi Bi yang didapat dari refinement. Parameter posisi oksigen menurun dari 0,3292(2) pada Y2 Ti2 O7 ke 0,3204(2) pada Bi1,63Y0,2 Ti2 O6,74, Gambar 4. Kecenderungan yang sama juga juga diamati pada piroklor yang lain 16,17). Deviasi yang relatif besar diamati untuk x = 0,54 dan 0,74. Kemungkinan ini berkaitan dengan efek ikatan lokal. Jarak ikatan Ti-O untuk nilai parameter posisi oksigen tertentu, x, dan sel satuan tertentu, a, adalah a√(x2 -½x + 0,09375). Agar nilai Ti-O pada semua deret oksida itu hampir konstan dengan naiknya sel satuan, nilai x turun. Namun penurunan x akan juga menurunkan nilai Bi-O, jarak Bi-O diberikan oleh a√(x2 -x + 0,28125). Tampaknya anomali pada parameter posisi oksigen pada x = 0,54 dan 0,74 pada BixY2-xTi2 O7 merupakan kompromi antara syarat yang berlawanan : keinginan untuk besarnya nilai Bi/Y-O dan kecilnya nilai Ti-O. Kelakuan ini diilustrasikan dengan jelas pada Gambar 5, dimana ditunjukkan jarak Ti-O yang hampir konstan pada seri oksida itu. Seperti diharapkan, baik Bi-O dan Bi-O' meningkat dengan naiknya x. Laju peningkatan Bi-O' lebih rendah dari pada yang diamati pada Bi-O. Juga terlihat pada Gambar 5 bahwa ikatan Bi-O ternyata tidak bergantung secara linear pada x, namun nampaknya seperti sigmoid. Jadi, seolah dapat dibedakan dua macam jarak Bi-O, yaitu kira-kira 2,50 Å untuk x< 1 dan kira-kira 2,57 untuk x > 1.
68
JMS Vol. 7 No. 2, Oktober 2002
2.02
2.55
2.00
1.96
2.25
1.94 2.20
1.92
0.0
0.5
1.0
1.90 2.0
1.5
x pada Bi2 - xYxTi2 O7
Gambar 5. Jarak antar atom untuk seri oksida BixY2-xTi2 O7 sebagai fungsi konsentrasi Bi. Pada konsentrasi Bi rendah, jarak A-O berkurang dari jarak optimal untuk koordinasi BiO8 dan sebagai akibatnya kation-kation Bi-nya akan mempunyai kerapatan elektron yang lebih besar (overbond). Ini diverifikasi dengan perhitungan VBS (Gambar 6), untuk Bi0,2 Y1,8 Ti2 O7 misalnya kation Bi ber-VBS, 3,62, yang jauh lebih besar dari 3 (nilai idealnya). Dengan naiknya sel satuan Bi-O juga naik, yang berakibat pada turunnya nilai VBS Bi. Pada nilai x ≈ 1,25, situasi ideal terjadi. Untuk x > 1,25 VBS Bi menjadi kurang dari 3. Perubahan VBS Bi ini juga terefleksikan pada spektra elektronik oksida ini. 3.8 0
0.8 0.6 0.4 0.2 0.20 0.0
0.40 0.54 0.74 0.98 1.03 1.24 1.43 1.63
400
500
600
800
Gambar 7. Spektra elektronik seri oksida BixY2-xTi2 O7 . Label di dekat masing-masing simbol menyatakan konsentrasi Bi yang didapat dari refinement Pola difraksi pada suhu kamar untuk produk reaksi Bi2 O3 dan TiO2 menunjukkan diperolehnya campuran Bi4 Ti3 O12 dan Bi2 Ti4 O11 . Pola difraksi yang didapat sebagai fungsi suhu diperlihatkan pada Gambar 8.
0.2 3000
0.4
* = Pt
0.54 0.74
3.4
2500 2000
0.98 1500
3.2 1.03
*
1.24 3.0
500
1.43 1.63
*
10.20
10.25
10.30
Parameter sel (Å)
Gambar 6. Bi VBS untuk seri oksida BixY2-xTi2 O7 sebagai fungsi sel satuan. Label di dekat masingmasing simbol menyatakan konsentrasi Bi yang didapat dari refinement. Seperti terlihat pada Gambar 7 spektra UV-V oksida sangat mirip, semua memiliki feature karakteristik sekitar 350 nm. Puncak pada energi ini mengalami pergeseran sistematik dengan naiknya konsentrasi Bi. Puncak ini ditandai sebagai puncak Bi-O charge transfer1). Dengan naiknya konsentrasi Bi, energi transisinya berangsur-angsur turun, dari 320 nm (31 250 cm-1 ) untuk x = 0,2 ke 395 nm (25 300 cm-1 ) untuk x = 1,8. Jadi, dengan substitusi kation Y
10
20
30
40
50
60
o
10.15
(C )
0
RT T100 T150 T200 T250 T300 T350 T400 T450 T500 T550 T600 T650 T700 T750 T800 T850 T900 T950 T1000 T1050 T1100 T1150
2.8 10.10
1000
Temperatur
VBS Bi
700
Panjang gelombang (nm)
Intensitas (Sebarang)
3.6
1.0
%R
1.98
2.50
Panjang ikatan (Å)
Panjang ikatan (Å)
yang lebih kecil ukurannya untuk Bi, sedangkan puncak charge transfer Bi-O bergeser kira-kira 0,7 eV.
2.04
Ti-O Bi-O Bi-O'
2.60
70
Dua Theta (derajat)
Gambar 8. Pola difraksi sinar X 1 Bi2 O3 : 2 TiO2 sebagai fungsi suhu Dari suhu kamar sampai 900°C, pola difraksinya pada dasarnya tampak mirip, kecuali terjadi sedikit pergeseran karena ekspansi termal. Di atas 900°C pola difraksinya didominasi oleh puncak TiO2 , yang mengindikasikan terjadinya dekomposisi sampel.
JMS Vol. 7 No. 2, Oktober 2002
Ucapan Terimakasih Kami berterimakasih atas bantuan dari the Australian Institute of Nuclear Science and Engineering, The Australian Beamline Facility dan BNL (the U.S. Department of Energy). Daftar Pustaka 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
8.
Ismunandar, B. J. Kennedy, B. A. Hunter and T. Vogt, J. Solid State Chem., 131, 317 (1997). G. R. Facer, M. M. Elcombe and B. J. Kennedy, Aust. J. Chem., 46, 1897 (1993). B. J. Kennedy, J. Solid State Chem., 123, 14 (1996). O. Knop, F. Brisse and L. Castelliz, Can. J. Chem., 47, 971 (1969). S. Shimada, K. Kodaira and T. Matsushita, J. Crystal Growth, 41, 317 (1977). I. Radosavljevic, J. S. O. Evans and A. W. Sleight, J. Solid State Chem., 136, 63 (1998). T. M. Sabine, B. J. Kennedy, R. F. Garrett, G. J. Foran and D. J. Cookson, J. Appl. Crystallogr., 28, 513 (1995). J. D. Axe, S. Cheung, D. E. Cox, L. Passell and T. Vogt, J. Neutron Res., 85 (1994).
69
9. 10.
11. 12. 13. 14. 15.
16. 17. 18.
C. J. Howard, C. J. Ball, R. L. Davis and M. M. Elcombe, Aust. J. Phys., 36, 507 (1983). C. J. Howard and B. A. Hunter, " A Computer Program for Rietveld Analysis of X-ray and Neutron Diffraction Patterns," ANSTO Lucas Heights Research Laboratories, 1996. C. J. Howard, T. M. Sabine and F. Dickson, Acta Crystallogr., B47, 462 (1991). B. H. O'Connor and T. M. Valentine, Acta Crystallogr., B25, 2140 (1969). A. D. Rae, J. G. Thompson, R. L. Whithers and A. C. Willis, Acta Crystallogr., B46, 474 (1990). V. Kahlenberg and H. Bihm, Cryst. Res. Technol., 30, 237 (1995). C. E. Bamberger, H. W. Dunn, G. M. Begun and S. A. Landry, J. Solid State Chem., 58, 114 (1985). B. J. Kennedy and T. Vogt, J. Solid State Chem., 126, 261 (1996). B. J. Kennedy, B. A. Hunter and C. J. Howard, J. Solid State Chem., 126, 261 (1997). S. M. Haile, B. J. Wuensch and E. Prince, Mater. Res. Soc. Symp. Proc., 166, 81 (1990).
