superparamagnetis yang menyajikan batas untuk penggunaan nanomagnetik untuk penyimpanan informasi permanen.Contoh nanomagnets adalah biji-bijian
dari logam feromagnetik besi, kobalt, dan nikel dan magnet-molekul tunggal. Sebagian besar nanomagnets memiliki logam transisi titanium, vanadium,
kromium, mangan, besi , kobalt atau nikel atau tanah jarang Gadolinium, Europium, Erbium atom magnetik.
Sebuah nanomagnet bisa telah ditingkatkan sifat elektronik karena efek ukuran, seperti spin lama waktu relaksasi konduksi elektron, yang mungkin
berguna untuk perangkat spintronic nano-skala. Halliday, 1978
2.5 MAGNET PERMANEN NdFeB
Magnet NdFeB adalah jenis magnet permanen rare earth tanah jarang yang memiliki sifat magnet yang sangat baik, seperti pada nilai induksi remanen,
koersivitas dan energi produk yang lebih tinggi pula apabila dibandingkan dengan magnet permanen lainnya. Dengan memiliki sifat magnetik yang tinggi, dalam
aplikasinya magnet NdFeB dapat berukuran lebih kecil. Magnet logam tanah jarang rare earth terbentuk dari 2 atom unsur logam tanah jarang yaitu
Neodymium, unsur lainnya adalah 14 atom Besi dan 1 atom Boron, sehingga rumus molekul yang terbentuk adalah Nd
2
Fe
14
B. Novrita, 2006
Magnet permanen Neodymium-Iron-Boron memiliki energi produk yang paling tinggi mencapai 55 MGOe dari keseluruhan material magnetik. Magnet
NdFeB mempunyai dua proses utama; proses serbuk dan melt quenching. Energi produk yang tinggi dari tipe magnet ini berarti secara signifikan volume material
yang dibutuhkan lebih kecil untuk penggunaan yang sama dengan magnet lain dalam jumlah besar yang diproduksi seperti Alnico dan Ferrit. Akan tetapi,
NdFeB memiliki kerugian, yaitu temperatur Curie yang rendah dan sangat rentan terhadap korosi. Temperatur Curie yang rendah 312
ᵒ
C ini menyebabkan magnet NdFeB tidak mungkin diaplikasikan pada suhu yang tinggi. Matthew,2013.
2.5.1 STRUKTUR KRISTAL NdFeB
Sel satuan NdFeB memiliki struktur kristal tetragonal yang kompleks. Terdiri dari 68 atom. Ada 6 atom besi pada sisi yang berbeda, 2 atom Neodymium pada posisi
Universitas Sumatera Utara
yang berbeda dan 1 sisi atom Boron. Semua atom Nd dan B bersama dengan 4 atom Fe akan membentuk jaring heksagonal.Pada setiap lapisan bidang Fe pada
atas dan bawah bidang terdapat Nd dan B yang dapat menstabilkan struktur ini. Panjang sumbu a setara dengan 8,8 Å, sumbu c = 12,19 Å. Jarak antara tetangga
terdekat Fe-Fe antara 2,4 – 2,8 Å. Jarak antara Boron dengan atom tetangga
terdekat adalah B
– Fe ki = 2,09 Å B
– Nd g = 2,86 Å B
– Fe e = 2,14 Å B
– Nd f = 3,34 Å Novrita,2006
Gambar 2.7. Struktur Kristal Nd
2
Fe
14
B Matthew,2013
2.5.2 SIFAT FISIS MAGNET NdFeB
Karakteristik magnet NdFeB adalah seperti tabel berikut ini. Tabel 2.3. Karakteristik magnet NdFeB
Karakteristik Satuan
Nilai
Densitas gcm
3
7,5 Vickers Hardness
D.P.N 570
Compression Strength Nmm
2
780 Resistivitas Elektrik
m .cm 150
Tensile Strength Kg.mm
2
8 Modulus Young
10
11
Nm
2
1,6 Temperatur Curie
ᵒC 310
Maximum Operating Temperature ᵒC
80 – 200
Saturation Field Strength kOe kAm
30 – 40 2400 – 3200
Relative Recoil Permeability µrec
1,05 Koefisien Temperatur Br
ᵒC -0,11
Universitas Sumatera Utara
Koefisien Temperatur H
ci
ᵒC -0,14
sumber: eUK Magnet, NdFeB datasheet
2.5.3 FASA Nd-rich
Tahap Nd-rich memainkan peran penting dalam densifikasi magnet NdFeB yang disinter melalui proses fase sintering cair dan meleleh pada 655°C menggunakan
dilatometry untuk mempelajari perilaku densifikasi dari green compacts pada rentang suhu dan waktu. Karya mereka menunjukkan bahwa fase Nd-rich
memainkan peran kunci dalam perilaku densifikasi dari green compacts dan peningkatan kandungan Nd efektif menghasilkan densifikasi yang lebih besar
pada suhu yang lebih rendah. Tahap Nd-rich juga telah terbukti penting dalam peningkatan sifat magnetik dari jenis magnet NdFeB. Hal ini dikarenakan
pemisahan magnetik antara butir Nd
2
Fe
14
B dengan bantuan dari fase non- feromagnetik Nd-rich meningkat. Hal ini juga dikarenakan pengurangan atau
penghapusan cacat di butir permukaan Nd
2
Fe
14
B. Fase Nd-rich terutama terdiri dari neodymium tetapi juga mencakup besi dan oksigen. Biasanya oksigen
diperkenalkan selama tahap pengolahan. Struktur kristal dari fase Nd-rich tergantung pada kandungan oksigen dan telah terbukti menjadi ganda heksagonal
saat kandungan oksigen di bawah 9 atomik. Malik, 2014.
2.5.4 KARAKTERISASI MAGNET NdFeB TERHADAP TEMPERATUR
