kubus. Oksigen akan mengisi pusat muka dari kubus, lalu posisi Ti
4+
dan Zr
4+
dapat dipertukarkan Cherdhirunkorn, 2008.
Gambar 2.3. Kristal perovskit pada paraelektrik kubik kiri, ferroelektrik tetragonal tengah, dan rombohedral kanan. PbTiO
3
, yang merupakan kubik dalam fasa paraelektrik dan tetragonal dalam fasaferroelektrik, dapat
mengadoNm2 struktur rombohedral ketika dimodifikasi oleh sekitar 50 persen Zr Damjanovic, 2005.
2.4. Kurva Hysteresis Bahan Ferroelektrik
Sebagaimana bahan ferromagnetik, maka kurva hysteresis ferroelektrik terlihat pada gambar 2.4 terjadi antara polarisasi dengan perubahan medan listrik
yang diaplikasikan pada bahan.
Gambar 2.4. Kurva hysteresis bahan ferroelektrik BaTiO
3
pada suhu kamar Moulson Herbert, 2003
Polarisasi spontan Ps didefinisikan dari kurva di atas berupa ekstrapolasi linier di daerah saturasi ke arah sumbu polarisasi. Sisa polarisasi ketika medan
listrik kembali ke nol, dikenal sebagai polarisasi tetap Pr. Sementara itu, medan listrik dimana polarisasi kembali ke nol dikenal sebagai medan koersif Ec
Moulson Herbert, 2003. Fenomena ferroelektrik seperti ini pertama kali ditemukan pada garam Rochelle NaKC
4
H
4
O
6
.4H
2
O pada tahun 1921 Jaffe et al. 1971.
Universitas Sumatera Utara
Polarisasi spontan merupakan sifat dasar dari semua kristal piezoelektrik dan reversibel, hanya berlaku dalam bahan ferroelektrik. Fase terbanyak ferroelektrik
berasal dari fase non-polar dan semua polarisasi bersifat reorientationable. Besarnya Ps dalam kristal tunggal secara langsung berkaitan dengan pergeseran
atom-atom serta pembalikannya kembali ferroelektrik dan dapat dihitung dari posisi atom dalam sel satuan jika diketahui. Adapun untuk bahan dielektrik kurva
hysteresis akan menjadi terbalik, karena tidak dapat menghasilkan polarisasi spontan, sehingga kurva PE-nya menjadi sebuah garis lurus tanpa hysteresis
Moulson Herbert, 2003. Material piezoelektrik yang banyak diproduksi dan diaplikasikan pada saat ini
adalah PZT, karena material ini memiliki sifat-sifat piezoelektrik yang sangat baik Hussain dkk. 2009. Semakin baik sifat piezoelektriknya maka akan semakin
baik pula pengaplikasiannya. Hanya saja, PZT mengandung timbal Pb lebih dari 60 Cross, 2004. PZT juga mempunyai nilai konstanta piezoeletrik d
33
= 460 pCN, faktor kopling K
p
= 5,56, P
r
= 39,2 µCcm
2
, medan koersif E
c
= 14,9 kVcm, dan suhu Curie yang tinggi yaitu 450
o
C Donnelly et al. 2008.
2.5. Metode Solid State Reaction
