FABRIKASI NANOPARTIKEL MAGNETIK Mg1-xNixFe2O4 (0,3 s.d 0,7) MENGGUNAKAN METODE KOPRESIPITASI PADA SUHU RENDAH

RACHMAD ALMI PUTRA, Dr. Edi Suharyadi, M.Eng

2016 | Tesis | S2 Ilmu Fisika

Nano partikel Mg1-xNixFe2O4 telah berhasil disintesis pada suhu 900 C menggunakan metode kopresipitasi dengan memvariasi x = 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7. Menambahkan komposisi unsur Ni kedalam MgFe2O4 tidak memberikan pengaruh yang signifikan terhadap ukuran butir, parameter kisi dan magnetisasi dari nanopartikel. Ukuran butir meningkat seiring dengan meningkatnya unsur Ni. ukuran butir yang dihasilkan bervariasi dari 15,2 sampai dengan 47,5 nm. Parameter kisi menurun ketika komposisi Ni dinaikkan. Ukuran parameter kisi yang dihasilkan bervariasi dari 8,49 angstrom hingga 8,60 angstrom ketika Ni2+rich dan 8,67 hingga 8,60 ketika Mg2+rich. Hasil pengamayan Transmission Electron Microscopy (TEM) menunjukkan nanopartikel bersifat polidispersi dengan morfologi tidak bulat sempurna. Spektrum infra merah menunjukkan lima puncak serapan pada bilangan gelombang 363,62 , 609,51; 1357,89; 1627,95; dan 3417,86 pada rentang frekuensi 300 hingga 4000 cm-1 yang menggambarkan terjadinya vibrasi pada sub kisi tetrahedral (A) dan oktahedral (B). Pengukuran magnetisasi menggunakan Vibrating Sample Magnetometer (VSM). Hasil dari VSM menunjukkan sampel bersifat ferrimagnetik. Magnetisasi maksimum terdapat pada sampel Mg0.7Ni0.3Fe2O4 yaitu sebesar 14,2 emu/g. Magnetisasi dan koersivitas menurun seiring dengan meningkatnya unsur Ni. menurunnya nilai koersivitas disebabkan karena menurunnya ukuran butir. Sehingga dapat disimpulkan sifat kemagnetan dan mikrostruktur nanopartikel dipengaruhi oleh komposisi kation dan distribusi didalam kisi kristal.

The Mg1-xNixFe2O4 nanoparticles have been successfully synthesized by coprecipitation method at temperature of 90oC with various x = 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, and 0.7. The addition of Ni content into MgFe2O4 not gives significant effect to the average grain size, lattice parameter and magnetization of nanoparticles. The grain size increase as the increase of Ni content. The values varie from 42,6 to 45,7 nm. The lattice parameter decrease as Ni content increase which values varie from 8.60 angstrom to 8.49 angstrom for Ni2+rich and 8.60 angstrom to 8.67 angstrom for Mg2+rich. The Transmission Electron Microscopy (TEM) image showed that nanoparticles are polydisperse which morphology is not perfectly spherical. The Infra-red spectra confirmed the presence of five absorption peaks in the frequency range of 300 cm-1, to 4000 cm-1 , which is due to the tetrahedral (A) and octahedral (B) stretching vibration. Through magnetic measurement conducted by a Vibrating Sampel Magnetometer (VSM) revealed that samples are ferrimagnetics. The maximum magnetization appers in sampel Mg0.7Ni0.3Fe2O4 of 14,2 emu/g. The magnetization decreases with increasing Ni content. The coercivity decrease with increasing Ni content, which is due to decreasing grain size of nanoparticles. The result revealed that the magnetic properties and microstructure of nanoparticles strongly depend on cations composition and their distribution in crystal lattice.

Kata Kunci : struktur kristal, Magnetik, Mg1-xNixFe2O4