41 Tabel 2.3. Pembagian daerah jangkauan gelombang mikro [35].
Simbol Daerah Frekuensi
GHz L
1.22 - 1.70 R
1.70 - 2.60 S
2.60 - 3.95 H
3.95 - 5.85 C
5.85 - 8.20 X
8.20 - 12.4 Ku
12.4 - 18.0 K
18.0 - 26.5 Ka
26.5 - 40.0 U
40.0 - 60.0 E
60.0 - 90.0 F
90.0 - 140.0 G
140.0- 220.0
2.9. Scanning Electron Microscope SEM
Scanning Electron Microscope SEM adalah suatu alat yang digunakan
untuk mengamati dan menganalisis karakteristik strukturmikro dari material baik yang konduktif maupun non konduktif. Dibandingkan dengan MO, SEM
mempunyai daya pisah resolusi yang lebih tinggi yaitu 5nm, sehingga SEM dapat menghasilkan perbesaran hingga 500.000 kali. Perbedaan daya pisah ini
42
ditimbulkan dari sumber radiasi yang berbeda. Elektron sebagai sumber radiasi pada SEM mempunyai panjang gelombang yang jauh lebih pendek dari pada sinar
foton pada MO. Berkas elektron primer yang datang mengenai permukaan benda uji akan
berinteraksi dan menghasilkan berbagai macam sinyal secara serentak, sinyal- sinyal tersebut diantaranya adalah elektron, sinar-X dan foton. Secara skematik
ditunjukan pada Gambar 2.21. Interaksi elektron primer dengan benda uji tersebut mengakibatkan hamburan elektron elastic scattering dan hamburan
nonelastik inelastic scattering.
Hamburan elastik ditimbulkan akibat adanya tumbukan berkas elektron primer dengan inti atom benda uji sampel tanpa perubahan energi. Pada saat
terjadinya hamburan elastik, arah komponen kecepatan elektron, v, akan berubah, tetapi besarnya |v| relatif konstan, sehingga energi kinetik E = 12 m
e
v
2
, dengan me adalah massa elektron, tidak berubah. Dalam hal ini energi sebesar 1eV
Gambar 2.21. Interaksi antara electron primer dengan benda uji
43
dipindahkan dari elektron [primer ke benda uji, perpindahan energi ini relatif kecil bila dibandingkan dengan energi elektron primer sebesar 10 keV, karenanya
perpindahan enrgi tersebut dapat diabaikan. Hamburan elektron dari permukaan benda uji setelah berkas elektron primer masuk ke dalam benda uji dan melintasi
jarak beberapa nm dengan distribusi energi 0≤E≤E
o
, dimana E
o
adalah energi elektron p[rimer, disebut sebagai backscattered electron elektron terhambur balik
– BSE.
Hamburan nonelastik inelastic scattering diakibatkan adanya tumbukan elektron primer dengan elektron benda uji. Dalam proses tumbukan ini terjadi
perpindahan energi dari elektron primer ke atom dan elektron benda uji, sehingga terjadi penurunan energi kinetik dari berkas elektron. Energi yang berada dalam
benda uji tersebut akan didistribusikan dan menghasilkan sinyal-sinyal yang digunakan untuk analisis mikro. Sinyal-sinyal tersebut adalah secondary electron
elektron sekunder – SE, Auger electron, continuum X-ray atau bremsstrahlung,
characteristic X-ray dan secondary fluorescence emission.
Secondary electron elektron sekunder adalah elektron yang dipancarkan
dari benda uji akibat dari interaksi antara berkas elektron primer dengan elektron- elektron pada pita penghantar benda uji. Interaksi ini hanya menghasilkan
perpindahan energi yang relatif rendah 3-5 eV ke elektron pita penghantar. Karena elektron sekunder ini mempunyai energi rendah, maka elektron-elektron
ini mudah dibelokan pada sudut tertentu dan menimbulkan bayangan topografi, dengan kata lain elektron sekunder dari suatu area tertentu akan memberikan
informasi benda uji pada area tersebut dalam bentuk image citra . Mekanisme terbentuknya citra pada SEM meliputi beberapa hal penting
diantaranya; sistem scanning untukpembentukan citra, mekanisme kontras sebagai hasil interaksi elektron dan benda uji, karakteristik detektor dan pengaruhnya
terhadap kualitas citra, kualitas sinyal dan pengaruhnya terhadap kualitas citra dan proses pen-sinyal-an untuk tampilan pada layar monitor. Ilustrasi proses
pembentukan citra pada SEM diilustrasikan pada Gambar 2.22.
44
2.10. Teori Double Exchange DE
Mekanisme Double Exchange DE merupakan tipe magnetik exchange yang muncul diantara ion yang berdekatan dengan keadaan oksidasi yang berbeda
[36]. Teori ini pertama kali diajukan oleh Zener 1951 dan mempunyai implikasi yang penting dari sifat magnetik dari suatu material. Energi sistem berada pada
nilai terendah jika spin inti yang bertetangga saling sejajar atau parallel. Demikian juga dengan keadaan spin elektron, energi akan menjadi lebih rendah ketika spin
elektron parallel dengan spin inti ion Mn [37]. Teori ini sesuai dengan aturan Hund untuk membuat energi sistem menjadi seminimal mungkin. Aturan pertama
Hund menyatakan bahwa energi akan minimum bila susunan spin-spin elektron saling sejajar satu dengan yang lainnya.
Gambar 2.22. Skematis pembentukan citra pada SEM
45
Teori Double Exchange DE merupakan salah satu dari sekian banyak teori pertukaran yang ada dalam material. Mekanisme Double Exchange DE
