STUDI EKSPERIMEN HUBUNGAN ANTARA TETAPAN SUSEPTIBILITAS DENGAN UKURAN BUTIR DAN STRUKTUR KRISTAL PADA NANOPARTIKEL MAGNETIK MAGNESIUM FERRITE (MgFe2O4)

DIANITA ZUAMA W, Dr. Edi Suharyadi, M.Eng

2015 | Skripsi | S1 FISIKA

Nanopartikel magnetik Magnesium Ferrite (MgFe2O4) dengan berbagai ukuran partikel telah berhasil disintesis dengan metode kopresipitasi. Nanopartikel MgFe2O4 disintesis dari MgCl2.6H2O dan FeCl3.6H2O dengan suhu sintesis dan konsentrasi kopresipitan (NaOH) yang berbeda. Ukuran partikel dari hasil analisa X-Ray Diffraction (XRD) sekitar 3-11 nm. Pengukuran suseptibilitas nanopartikel MgFe2O4 dengan 5 variasi ukuran yang berturut-turut (10,90± 0,03) nm, (5,44 ± 0,01) nm, (6,46 ± 0,02) nm, (3,53 ± 0,01) nm, dan (6,78 ± 0,02) nm dilakukan menggunakan metode Gouy. Nilai suseptibilitas MgFe2O4 berdasarkan ukuran partikelnya berturut-turut adalah (0,9 ± 0,4) 10-6 m3/kg , (3,3 ± 0,2) 10-6 m3/kg, (2,06 ± 0,03) 10-6 m3/kg, (5,09 ± 0,04) 10-6 m3/kg, dan (2,78 ± 0,16) 10-6 m3/kg. Nilai suseptibilitas MgFe2O4 dari hasil pengukuran bergantung pada ukuran partikel, struktur kristal, cacat kristal, dan kehadiran fasa pengotor α-Fe2O3. Suseptibilitas magnetik meningkat dengan berkurangnya ukuran partikel dan rasio fasa pengotor. Suseptibilitas magnetik paling besar dimiliki sampel yang mempunyai ukuran partikel (3,53 ± 0,01) nm dengan rasio fasa ferrite 90,2% dan rasio pengotor 9,8%.

Magnetic nanoparticles of magnesium ferrite (MgFe2O4) with various particle size have been successfully synthesized by co-presipitation method. MgFe2O4 nanoparticles were synthesized from MgCl2.6H2O and FeCl3.6H2O with different synthesis temperature and concentration of co-presipitant (NaOH). The particle size from the result of X-Ray Diffraction (XRD) analysis is about 3-11 nm. The susceptibility measurements of magnesium ferrite (MgFe2O4) nanoparticles with various particle size of (10,90 ± 0,03) nm, (5,44 ± 0,01) nm, (6,46 ± 0,02) nm, (3,53 ± 0,01) nm, and (6,78 ± 0,02) nm have been performed using Gouy method. The susceptibility values according to particle size are (0,9 ± 0,4) 10-6 m3/kg , (3,3 ± 0,2) 10-6 m3/kg, (2,06 ± 0,03) 10-6 m3/kg, (5,09 ± 0,04) 10-6 m3/kg, and (2,78 ± 0,16) 10-6 m3/kg. The susceptibility values from measurement of MgFe2O4 depend on particle size, crystal structure, crystal defects, and existence of α-Fe2O3 phase. Magnetic susceptibility increase with decreasing of particle size and ratio of impurities. The largest magnetic susceptibility was found in the sample with particle size (3,53 ± 0,01) nm which has ratio of ferrite 90,2% and ratio of impurities 9,8%.

Kata Kunci : MgFe2O4, struktur kristal, suseptibilitas magnet