Gambar 2.23. Struktur elektronik dari Mn
3+
dan Mn
4+
sebelum dan setelah adanya distorsi Jahn-Teller [15]
Gambar 2.23 mengilustrasikan splitting Jahn-Teller, energi dari Mn
3+
menjadi lebih rendah sekitar 0,6 eV, sedangkan Mn
4+
tidak mengalami apapun akibat distorsi octahedron oksigen [37].
2.9. Mechanical Alloying
Proses mechanical alloying dengan mekanisme mechanical milling atau pun dengan menggunakan high energy ball milling HEBM pada prinsipnya
adalah pengurangan ukuran butir atau partikel dan proses substitusi yang diakibatkan oleh tumbukan yang terus menerus antar bola logam ball mill dan
sampel di dalam alat milling, seperti pada Gambar 2.24. Aplikasi metode mechanical alloying
seperti pada Gambar 2.25 [38].
Gambar 2.24. Prinsip dan tahapan dari mechanical alloying [39]
Gambar 2.25. Aplikasi metode mechanical alloying [38]
Parameter yang harus diperhatikan di dalam proses mechanical milling, yang akan mempengaruhi kualitas produk akhir dari serbuk yang dicampur adalah
seperti pada Gambar 2.26 [40].
Gambar 2.26. Parameter-parameter di dalam proses mechanical milling [40]
Ball mill adalah alat yang baik untuk grinding banyak material menjadi
bubuk halus. Ball Mill digunakan untuk menggiling berbagai jenis tambang dan bahan lainnya. Ada dua jenis proses grinding yaitu proses kering dan proses
basah. Setelah bahan mengalami proses grinding maka bahan padat akan berubah: ukuran, bentuk partikelnya, dan lain-lainnya.
2.10. Mekanisme Absorpsi Gelombang Elektromagnet
Pada dasarnya suatu material jika dikenai gelombang electromagnet maka akan mengalami interaksi antara material dengan gelombang electromagnet.
Misalkan suatu bahan memiliki ketebalan x dikenai gelombang electromagnet dengan intensitas
maka gelombang electromagnet akan mengalami attenuasi sehingga intensitas yang keluar dari material menjadi
2.21
dengan µ adalah konstanta. Dari persamaan 2.21 terlihat semakin tebal bahan maka energi gelombang electromagnet semakin banyak yang diserap.
x Gambar 2.27. Skema absorpsi gelombang electromagnet
Namun seiring dengan perkembangan zaman, material absorber yang dibutuhkan adalah bahan yang tipis tapi memiliki kemampuan absorpsi yang
maksimal. Selain karena ketebalan suatu bahan, absorpsi gelombang elektomagnet juga terjadi akibat interaksi gelombang dengan material yang menghasilkan efek
rugi-rugi energy yang umumnya didisipasikan dalam bentuk panas. Dalam hal ini material absorber dibagi menjadi dua yakni material dielektrik dan magnetic. Pada
bahan dielektrik energy gelombang electromagnet diserap sehingga terjadi polarisasi yang mengikuti arah medan listrik. Ketika gelombang electromagnet
berubah-ubah terhadap waktu maka arah polarisasi juga berubah-ubah sehingga terjadi gesekan antar molekul yang menimbulkan panas.
Gambar 2.28. Pengaruh medan listrik pada bahan dielektrik telah diolah kembali
Hal yang analog juga terjadi pada bahan ferromagnetik. Ketika medan magnet mengenai bahan ferromagnet maka energy gelombang electromagnet akan
digunakan untuk menyearahkan momen magnet. Untuk material absorber yang baik dibutuhkan bahan magnetic yang memiliki koersifitas yang rendah.
Karakteristik dielektrik dan magnetik suatu bahan direpresentasikan oleh permitifitas kompleks dan permeabilitas kompleks [41]
2.22 2.23
Dimana , tanda ‘ dan ‘’ bagian real dan imaginer. Impedansi yang tiba
pada material ditunjukkan
2.24
Dimana d adalah ketebalan sampel, adalah faktor propagasi kompleks
2.25
f adalah frekuensi dan c adalah kecepatan gelombang elektomagnet dalam ruang
vakum. Reflektifitas radiasi electromagnet, Γ, dalam gelombang normal yang tiba
pada permukaan material ditunjukkan
2.26
Dan reflection loss- nya, R dB, didefinisikan sebagai
= 2.27
Dimana adalah bilangan kompleks dan adalah modulus dari . Sedangkan
adalah impedansi pada ruang hampa.
2.28
Nilai Hm dan
Fm, sehingga diperoleh . Kondisi impedansi yang cocok saat
menunjukkan bahwa terjadi penyerapan yang sempurna.
Secara umum criteria material absorber yang baik haruslah memiliki permeabilitas dan permitifitas yang tinggi. Selain itu diperlukan resistifitas yang
tinggi dan saturasi magnet tinggi.
2.11. Gelombang Mikro
