lebih tinggi daripada LTS. Atom boron membentuk grafit seperti sarang lebah dan atom Mg terletak pada poros segienam Eltsev,2002; Masui, 2003.
Penelitian tentang pemberian dopan pada MgB
2
untuk melihat kenaikan Tc, sejauh ini memberikan hasil yang mengecewakan. Penambahan sebagian
besar dopan pada MgB
2
mengakibatkan Tc menurun. Dopan seperti Al, Li, Si, Zn, Cu, Nb, Mn, Co, Ni, Ag, Sc, Zr, Sn, Ca, Ti, Pb, Au, dan lain-lain masih dalam
tahap uji coba pada substitusi Mg maupun B, hanya substitusi Al ke Mg dan subtitusi C ke B yang dinyatakan sukses.
2.5.3 Sintesis MgB
2
In Situ Powder In Tube PIT
Beberapa prosedur sintesis dilaporkan untuk proses in situ MgB
2
dengan temperatur yang relatif rendah dan dalam jangka waktu pemanasan yang singkat
Yamada et al., 2004. Material awal adalah serbuk Mg dan amorfkristal B, kemudian dicampurkan, diutamakan serbuk Mg dan B memiliki ukuran partikel
yang kecil biasanya 50 m. MgB
2
dapat disintesis dengan reaksi Mg dan B umumnya pada suhu 650
C yang merupakan titik leleh dari Mg. Pembentukan MgB
2
dibawah titik leleh Mg merupakan reaksi padatan Mg dan B Yamamoto, 2005. Hal ini jelas membuktikan bahwa pembentukan MgB
2
hanya muncul dengan mencairnya Mg. Pada temperatur 650 C dengan tekanan
135 Pa, penguapan pada temperatur ini sangat kurang. Reaksi cairan-padatan antara Mg dan B akan meningkatkan kerapatan MgB
2
. Untuk menghasilkan MgB
2
dengan cara yang praktis dan biaya efektif dilakukan sintesis MgB
2
dengan memasukkan sampel yang telah ditimbang sesuai stoikiometri ke dalam tabung
yang terbuat dari Fe, Ni, Cu, Ag, Nb, Ta, dan beberapa alloy Grassoet al., 2001.
2.5.4 Penambahan Dopan pada Material MgB
2
Penambahan dopan pada material MgB
2
terdiri dari dopan berupa unsur logam, unsur non-logam dan senyawa.
a. Dopan Unsur Logam
Efek substitusi parsial dari penambahan dopan pada Mg untuk material MgB
2
,beberapa unsur logam diantaranya Al, Ti, Zr, Zn, Sn, Fe, La, Li, dan lain-
Universitas Sumatera Utara
lain. Diantara banyak logam, ditemukan Al, Ti dan Zr efektif dalam meningkatkan kuat arus kritis namun menurunkan Tc MgB
2
Xiang et al., 2003; Jinyuan et al., 2010.
b. Dopan Unsur Non-Logam
Efek substitusi Si, C, O dan Be yang semuanya dapat menurunkan Tc, namun efek substitusi
C semakin
gencar diteliti
untuk mengetahui
mekanisme superkonduktivitas dan peningkatan rapat arus kritis Jc. Perlu diingat bahwa
substitusi atom C, O atau Si pada atom B efektif untuk meningkatkan rapat arus kritis hanya dibawah medan magnetik tinggi dan Jc pada medan yang rendah
biasanya lebih rendah daripada MgB
2
tanpa dopan Qingyang, 2012.
c. Dopan Senyawa Senyawa SiC, B
4
C, hidrokarbon, karbohidrat, dan sebagainya dapat meningkatkan rapat arus kritis pada material MgB
2
. Dopan paling efektif untuk meningkatkan Jc adalah senyawa SiC. Keuntungan lain dari penambahan dopan senyawa ini
memiliki reaktivitas tinggi pada temperatur rendah, pada temperatur 650 C
merupakan kondisi yang diinginkan untuk peningkatan Jc Qingyang, 2012.
2.6 Carbon Nanotube CNT
Carbon Nano Tube CNT merupakan komposisi senyawa karbon yang berbentuk tabung berukuran nano. Dikarenakan ukuran diameter yang berskala nano ini,
maka CNT dapat digolongkan sebagai struktur elektronik satu dimensi sehingga elektron dapat berjalan sepanjang CNT tanpa hambatan sedikitpun. Berapa pun
arus yang diberikan dalam CNT akan dapat dialirkan tanpa sedikitpun menimbulkan panas
.
Yuliarto, 2013.
2.6.1 Sejarah Carbon Nanotube
Tahun 1991 di Jepang, Sumio Iijima dari NEC menggunakan TEM Transmission Electron Microscopy untuk menganalisa sebuah sampel pelapisan
karbon yang diterima dari Yoshinori Ando dari Meijo University. Sampel tersebut diambil dari sebuah lengkungan karbon, biasanya digunakan untuk membuat C
60
Universitas Sumatera Utara
Iijima, 1991. Diperkuat dengan beberapa studi teoritis yang mengungkapkan nanotube akan menjadi logam yang baik atau sebuah semikonduktor, tidak hanya
bergantung pada diameternya tetapi juga pada ikatan karbon yang membentuk spiral disekitar tabung Hamada et al. 1992.
2.6.2 Struktur Carbon Nanotube
Carbon nanotube memiliki beberapa struktur yaitu Single Walled Nanotubes SWNT dan Multi Walled Nanotubes MWNT.
a. Single Walled Nanotubes SWNT
SWNT terbentuk dari sebuah lembaran grafit yang dilengkungkan dan terdiri dari dua bagian yang mempunyai sifat fisis dan kimia yang berbeda, bagian pertama
merupakan bagian sisi dinding silinder dan bagian lain adalah ujung-ujung silinder. Nanotube dapat mempunyai sifat seperti metal atau seperti
semikonduktor. Bila arah pembentukan grafitnya adalah zigzag maka dapat dihasilkan nanotube yang bersifat semikonduktor, sedangkan yang chiral dan
amchair memiliki sifat elektrik seperti metal. SWNT memiliki beberapa bentuk struktur yang berbeda yang dapat dilihat bila struktur tube dibuka ditunjukkan
dengan Gambar 2.7.
Gambar 2.7 Beberapa bentuk struktur SWNT a Struktur armchair b Struktur zigzag c Struktur chiralSaito et al. 1998
SWNT memiliki sifat keelektrikan yang memungkinkan pengembangan struktur SWNT menjadi nanowire karena SWNT dapat menjadi konduktor yang baik.
b. Multi Walled Nanotube MWNT
MWNT adalah nanotube yang tersusun oleh beberapa SWNT dengan berbeda diameter. MWNT memiliki tahanan kimiawi yang lebih baik daripada SWNT
Universitas Sumatera Utara
karena pada SWNT hanya memiliki satu lapis dinding sehingga bila terdapat ikatan C=C yang rusak maka akan menghasilkan lubang di SWNT dan hal ini
akan mengubah sifat mekanik dan elektrik dari ikatan SWNT tersebut. Struktur MWNT dapat ditunjukkan dalam Gambar 2.8.
Gambar 2.8 Struktur Multi Walled Nanotube Paul et al., 2003
Aplikasi nanotube banyak mempertimbangkan MWNT untuk digunakan karena dapat di produksi dalam jumlah yang besar dengan harga yang terjangkau dan
tersedia dalam jumlah yang banyak dalam waktu yang lama dibandingkan dengan SWNT Paul et al., 2003.
2.7 X-ray Diffraction XRD
