X – Ray Difractometer XRD Scanning Electron Microscopy SEM

2.8 Kawat Superkonduktor

Kawat superkonduktor merupakan kawat yang terbuat dari material superkonduktor. Ketika didinginkan di bawah temperatur transisi, ia memiliki hambatan listrik nol. Pada umumnya, superkonduktor konvensional yang digunakan ialah NbTi, tetapi temperatur kritis seperti YBCO yang lebih diminati dipasaran American Magnetics Inc. 2008. Gambar 2.9 Proses pembuatan kawat superkonduktor Physics World, 2009. Keuntungan kawat superkonduktor atas tembaga atau aluminium meliputi kepadatan arus maksimum yang lebih tinggi dan disipasi daya nol. Kelemahan termasuk biaya pendinginan dari kawat untuk superkonduktor temperatur sering membutuhkan cryogens seperti helium cair atau nitrogen cair, bahaya pendinginan kawat tiba-tiba kehilangan superkonduktivitas, sifat mekanik rendah dari beberapa superkonduktor, dan biaya bahan kawat dan konstruksi. Aplikasi utamanya adalah di magnet superkonduktor, yang digunakan dalam peralatan ilmiah dan medis di mana medan magnet yang tinggi diperlukan.

2.9 Karakterisasi

Karakterisasi suatu material dilakukan untuk mengidentifikasi material secara fisis agar dapat dibedakan dengan material lainnya. Oleh karena itu, dilakukan analisa struktur serbuk MgB 2 dengan XRD, pengamatan mikrostruktur dan batas butir material kawat superkonduktor MgB 2 menggunakan SEM, serta nilai resistivitas dan nilai temperatur kritis menggunakan Cryogenic Magnet.

2.9.1 X – Ray Difractometer XRD

XRD merupakan alat yang digunakan untuk mengkarakterisasi struktur kristal, ukuran kristal dari suatu bahan padat. Semua bahan yang mengandung kristal tertentu ketika dianalisa akan muncul puncak - puncak yang spesifik. Kelemahan alat ini tidak dapat untuk mengkarakterisasi bahan yang bersifat amorf. Struktur kristal dalam material berfasa tunggal atau lebih akan memiliki Universitas Sumatera Utara pola XRD yang unik. Pola-pola XRD ini tersimpan dalam kumpulan data JCPDSICDD yang dapat digunakan sebagai data pencocokan puncak-puncak 2θ dan intensitas dari data XRD sampel yang diuji Subhan, 2011. Penghamburan sinar ini mengikuti hukum bragg yang memenuhi persamaan berikut: n = 2d sinθ 2.7 dengan : = panjang gelombang sinar x d = jarak antar kisi kristal θ = sudut datang sinar n = orde difraksi 1,2,3 dan seterusnya Tujuan dilakukannya pengujian analisis struktur kristal adalah untuk mengetahui perubahan fase struktur bahan dan mengetahui fase-fase apa saja yang terbentuk selama proses pembuatan sampel uji. Tahap pertama yang dilakukan dalam analisa sinar-X adalah melakukan analisa pemeriksaan terhadap sampel yang belum diketahui strukturnya. Sampel ditempatkan pada titik fokus hamburan sinar- X yaitu tepat ditengah-tengah plate yang digunakan sebagai tempat yaitu sebuah plat tipis yang berlubang ditengah berukuran sesuai dengan sampel dengan perekat pada sisi baliknya Sholihah Zainuri, 2012. Hasil uji XRD kemudian dicocokkan dengan database International Commission Data Diffraction ICDD. Ukuran kristal dilakukan dengan menggunakan persamaan formula Scherrer: D = �λ � � 2.8 dengan : D = nilai ukuran kristal = panjang gelombang sumber sinar X θ = sudut difraksi puncak k = adalah konstanta Scherrer Kubus = 0,94, lain = 1 B = nilai FWHM Maharsi, Jamaludin. 2014

2.9.2 Scanning Electron Microscopy SEM

SEM adalah alat analisis dalam penggambaran sampel dengan perbesaran hingga puluhan ribu kali. Dengan analisis SEM dapat melihat ukuran partikel yang tersebar pada sampel. SEM bekerja dengan memanfaatkan elektron sebagai Universitas Sumatera Utara sumber cahaya untuk menembak sampel. Sampel yang ditembak akan menghasilkan penggambaran dengan ukuran hingga ribuan kali lebih besar Yosmarina, 2012. Sewaktu berkas elektron menumbuk permukaan sampel sejumlah elektron direfleksikan sebagai backscattered electron BSE dan yang lain membebaskan energi rendah secondary electron SE. Emisi radiasi elektromagnetik dari sampel timbul pada panjang gelombang yang bervariasi tapi pada dasarnya panjang gelombang yang lebih menarik untuk digunakan adalah daerah panjang gelombang cahaya tampak dan sinar-X. Elektron-elektron BSE dan SE yang direfleksikan dan dipancarkan sampel dikumpulkan oleh sebuah sintillator yang memancarkan sebuah pulsa cahaya pada elektron yang datang. Cahaya yang dipancarkan kemudian diubah menjadi sinyal listrik dan diperbesar oleh photomultiplier. Setelah melalui proses pembesaran sinyal tersebut dikirim ke bagian grid tabung sinar katoda. Nuha, 2008.

2.9.3 Cryogenic Magnet