Sintesis Senyawa Aurivillius SrBi2Nb2O9 Tersubstitusi Kation Nd3+ dan Studi Struktur serta Sifat Dielektriknya

ABSTRAK SINTESIS SENYAWA AURIVILLIUS SrBi2Nb2O9 TERSUBSTITUSI KATION Nd3+ DAN STUDI STRUKTUR SERTA SIFAT DIELEKTRIKNYA Oleh: Alfir Rizki (BP: 1810412023) Dr. Zulhadjri, M.Eng*, Dr. Eng. Yulia Eka Putri* *Pembimbing Senyawa Aurivillius merupakan senyawa oksida yang tersusun dari lapisan bismut oksida [Bi2O2]2+ dan perovskit (An-1BnO3n+1) dengan n merupakan jumlah lapisan perovskit. Kation A pada lapisan perovskit berupa kation mono-, di-, atau trivalen dengan koordinasi dodekahedral dan kation B berupa logam transisi dengan koordinasi oktahedral. Senyawa Aurivillius dengan sifat feroelektrik telah banyak dimanfaatkan sebagai bahan penyimpanan memori pada alat elektronik seperti RAM (Random Access Memory), NVRAM (Non Volatile Ferroelectric Random Access Memory Device), bahan superkonduktor, dan elektrokalorik. Sintesis senyawa Aurivillius SrBi2-xNdxNb2O9 bervariasi x = 0; 0,025; 0,05; 0,075; 0,1; 0,125; 0,25 dan 0,275 mol telah dilakukan menggunakan metode lelehan garam. Prekursor ditimbang sesuai stoikiometri dengan perbandingan senyawa target dan campuran garam K2SO4/Na2SO4(1:1) adalah 1 : 7. Prekursor oksida Logam digerus hingga homogen kemudian ditambahkan campuran garam dan digerus kembali hingga halus. Campuran prekursor dan garam tersebut dipanaskan pada tiga variasi suhu yaitu 750°C selama 10 jam dan 850°C serta 950°C masing-masing selama 5 jam. Senyawa dihasilkan dikarakterisasi menggunakan XRD, LCR meter, FTIR dan SEM. Pola XRD yang didapatkan semuanya menunjukkan senyawa Aurivillius lapis dua berfasa tunggal. Data hasil XRD direfinement menggunakan program Rietica yang menghasilkan senyawa produk dengan struktur ortorombik dan grup ruang A21am. Analisis morfologi menggunakan SEM menghasikan morfologi permukaan senyawa produk berupa lempengan (plate-like) dengan sifat anisotropik yang merupakan karakteristik senyawa Aurivillius. Ukuran butiran dinyatakan menurun seiring bertambahnya komposisi x. Hasil analisis FTIR menunjukkan adanya pergeseran ke angka gelombang yang lebih kecil dikarenakan meningkatnya substitusi kation Nd3+. Hasil pengukuran menggunakan LCR-Meter didapatkan nilai konstanta dielektrik mengalami penurunan yang mengartikan berkurangnya sifat feroelektrik. Suhu transisi fasa dan dielektrik loss mengalami penurunan seiring dengan bertambahnya substitusi kation Nd3+. Kata kunci: Fasa Aurivillius, Feroelektrik, Lelehan Garam, Refinement Le Bai