Kajian Pengaruh Lapisan Nanopartikel Cobalt Ferrite (CoFe2O4) Terhadap Pergeseran Sudut Surface Plasmon Resonance (SPR) Menggunakan Konfigurasi Kretschmann-Perak Termodifikasi di Bawah Medan Magnet Luar

RINA DEWI MAYASARI, Prof. Dr. Kamsul Abraha; Dr. Edi Suharyadi

2015 | Tesis | S2 Ilmu Fisika

Pergeseran sudut surface plasmon resonance (SPR) pada konfigurasi Kretschmann lapisan tipis perak yang dideposisi dengan nanopartikel cobalt ferrite (CoFe2O4) telah dikaji secara eksperimen di bawah pengaruh medan magnet. Tiga sampel nanopartikel CoFe2O4 dengan ukuran partikel yang berbeda, yaitu 1,68 nm untuk sampel A; 1,95 nm untuk sampel B; dan 5,87 untuk sampel C, disintesis dengan metode kopresipitasi. Berdasarkan hasil analisis X-Ray Diffraction (XRD), ketiga sampel membentuk fasa CoFe2O4 dengan struktur kubik inverse spinel. Hasil scanning electron microscope-energy dispersive spectroscopy (SEM-EDAX) memperlihatkan bahwa ketiga sampel bekemungkinan berada pada ukuran skala nanometer dan memiliki pengotor yang berasal dari sisa bahan. Hasil vibrating sample magnetometer (VSM) memberikan informasi bahwa kurva histeresis magnetik ketiga sampel mengalami fenomena exchange bias. Pendeposisian tiga sampel menggeser sudut SPR referensi (prisma/Ag) dengan nilai yang berbeda-beda, yaitu sebesar 0,10°; 0,10°; dan 0,30°, dengan ketidakpastian masing-masing sebesar ±0,05° untuk sampel A, B, dan C secara berturut-turut. Sudut SPR sampel A, B, dan C bergeser sejauh 0,30°; 0,30°; dan 0,50°, dengan ketidakpastian masing-masing sebesar ±0,05° setelah sistem konfigurasi prisma/Ag/np-CoFe2O4 dikenai medan magnet luar. Selain itu, perbedaan arah medan magnet yang dikenakan pada sampel B terkonfirmasi memberikan pengaruh perbedaan besarnya pergeseran sudut SPR, yaitu sejauh (0,30°±0,05°) dan (0,60°±0,05°). Respon nanopartikel CoFe2O4 pada pergeseran sudut SPR memberikan potensi sebagai smart materials pada sistem SPR.

The shift of surface plasmon resonance (SPR) angle at the silver-Kretschmann configuration deposited by cobalt ferrite (CoFe2O4) nanoparticles has been studied experimentally under external magnetic field. Three samples of CoFe2O4 nanoparticles with different size, i.e. 1,68 nm for sample A; 1,95 nm for sample B; dan 5,87 for sample C, were synthesized by co-precipitation method. Based on X-Ray Diffraction (XRD) result, the samples formed CoFe2O4 phase with cubic inverse spinel structure. The scanning electron microscope-energy dispersive spectroscopy (SEM-EDAX) results show that the samples may have nanoscale size and contain impurities from the residual material substances. The vibrating sample magnetometer (VSM) results give information that the magnetic hysteresis loop of the samples get exchange bias phenomenon. The deposition of three samples shift the reference of SPR angle (prism/Ag) with different values, i.e. 0,10°; 0,10°; and 0,30°, with the uncertainty each of about ±0,05° for sample A, B, and C respectively. The SPR angles of sample A, B, and C shift of about 0,30°; 0,30°; dan 0,50°, with the uncertainty each of about ±0,05° respectively after the configuration system of prism/Ag/np-CoFe2O4 was applied by external magnetic field. In addition, the two different magnetic field directions which was applied to sample B confirmed that the SPR shift has different value, i.e. (0,30°±0,05°) dan (0,60°±0,05°). The respond of CoFe2O4 nanoparticles to the shift of SPR angle gives the potential as smart materials at SPR system.

Kata Kunci : surface plasmon resonance (SPR), konfigurasi Kretschmann, nanopartikel CoFe2O4, kopresipitasi, medan magnet luar