Sintesis Superkonduktor MgB2 Dengan Penambahan Carbon Nanotube Menggunakan Metode Powder In Tube
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Superkonduktor
Suatu bahan superkonduktor merupakan material yang dapat menghantarkan arus
listrik tanpa adanya hambatan, sehingga dapat mengalirkan arus listrik tanpa
kehilangan daya sedikitpun (Suprihatin, 2008). Superkonduktor adalah unsur atau
alloy metal yang didinginkan sampai mendekati suhu nol mutlak (0 K), menjadi
hilang tahanannya. Fenomena turunnya hambatan listrik suatu zat padat menjadi
nol jika temperaturnya diturunkan hingga temperatur tertentu dikenal sebagai
superkonduktivitas (Hidayat, 1991). Unsur, paduan dan senyawa yang
menunukkan sifat superkonduktivitas ini disebut material superkonduktor.
2.2 Sejarah dan Perkembangan Superkonduktor
Superkonduktor pertama kali ditemukan oleh seorang Fisikawan Belanda, Heike
Kamerlingh Onnes, dari Universitas Leiden pada tahun 1911. Pada tanggal 10 Juli
1908, Onnes berhasil mencairkan helium dengan cara mendinginkan hingga 4,2 K
atau -2690C. Kemudian, Onnes mulai mempelajari sifat-sifat listrik dari logam
pada suhu yang sangat dingin. Pada waktu itu telah diketahui bahwa hambatan
suatu logam akan turun jika didinginkan dibawah suhu ruang, akan tetapi belum
ada yang dapat mengetahui batas bawah hambatan yang dicapai ketika suhu
logam mendekati 0 K atau nol mutlak (Widodo, 2010).
Beberapa ilmuwan seperti William Kelvin memperkirakan bahwa elektron
yang mengalir dalam konduktor akan berhenti ketika mencapai suhu nol mutlak.
Namun, Onnes memperkirakan hambatan akan mengilang pada suhu tersebut.
Untuk mengetahui apa yang terjadi, Onnes melakukan percobaan dengan
mengalirkan arus pada kawat merkuri yang sangat murni kemudian mengukur
hambatannya sambil menurunkan suhunya. Pada suhu 4,2 K hambatan pada kawat
tersebut tiba-tiba menghilang dan arus mengalir secara terus-menerus. Percobaan
Onnes yang lain dilakukan dengan mengalirkan arus pada suatu kumparan
Universitas Sumatera Utara
superkonduktor dalam rangkaian tertutup, kemudian mencabut arusnya. Setahun
kemudian, Onnes masih mengukur arusnya dan arusnya masih tetap mengalir.
Fenomena ini kemudian diberi nama superkonduktivitas. Dan atas penemuannya,
Onnes dianugerahi nobel Fisika tahun 1913 (Yuliati, 2010).
Penemuan selanjutnya terjadi pada tahun 1933, Walter Meissner dan
Robert Ochsenfeld menemukan bahwa suatu superkonduktor akan menolak
medan magnet. Dalam superkonduktor arus yang dihasilkan berlawanan dengan
medan tersebut sehingga medan tidak dapat menembus material superkonduktor.
Fenomena ini disebut efek Meissner.
2.3 Karakteristik Superkonduktor
Material superkonduktor memiliki beberapa karakteristik, diantaranya memiliki
sifat magnet dan sifat listrik yang berbeda dengan material konduktor dan
memiliki temperatur kritis.
2.3.1 Sifat Magnet Superkonduktor
Suatu material dikatakan superkonduktor apabila material tersebut sangat sulit
dipengaruhi oleh medan magnet luar, resultan medan atomiknya membentuk arah
yang berlawanan dengan medan magnet luar.
Gambar 2.1 Efek Meissner
Gambar 2.1 menujukkan gejala efek Meissner . Suatu material superkonduktor
diletakkan pada medan magnet, maka tidak ada medan magnet pada material
tersebut. Hal ini terjadi karena superkonduktor menghasilkan medan magnet yang
berlawanan arah dengan medan magnet luar yang diberikan. Pada temperatur
Universitas Sumatera Utara
kritis (T
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Superkonduktor
Suatu bahan superkonduktor merupakan material yang dapat menghantarkan arus
listrik tanpa adanya hambatan, sehingga dapat mengalirkan arus listrik tanpa
kehilangan daya sedikitpun (Suprihatin, 2008). Superkonduktor adalah unsur atau
alloy metal yang didinginkan sampai mendekati suhu nol mutlak (0 K), menjadi
hilang tahanannya. Fenomena turunnya hambatan listrik suatu zat padat menjadi
nol jika temperaturnya diturunkan hingga temperatur tertentu dikenal sebagai
superkonduktivitas (Hidayat, 1991). Unsur, paduan dan senyawa yang
menunukkan sifat superkonduktivitas ini disebut material superkonduktor.
2.2 Sejarah dan Perkembangan Superkonduktor
Superkonduktor pertama kali ditemukan oleh seorang Fisikawan Belanda, Heike
Kamerlingh Onnes, dari Universitas Leiden pada tahun 1911. Pada tanggal 10 Juli
1908, Onnes berhasil mencairkan helium dengan cara mendinginkan hingga 4,2 K
atau -2690C. Kemudian, Onnes mulai mempelajari sifat-sifat listrik dari logam
pada suhu yang sangat dingin. Pada waktu itu telah diketahui bahwa hambatan
suatu logam akan turun jika didinginkan dibawah suhu ruang, akan tetapi belum
ada yang dapat mengetahui batas bawah hambatan yang dicapai ketika suhu
logam mendekati 0 K atau nol mutlak (Widodo, 2010).
Beberapa ilmuwan seperti William Kelvin memperkirakan bahwa elektron
yang mengalir dalam konduktor akan berhenti ketika mencapai suhu nol mutlak.
Namun, Onnes memperkirakan hambatan akan mengilang pada suhu tersebut.
Untuk mengetahui apa yang terjadi, Onnes melakukan percobaan dengan
mengalirkan arus pada kawat merkuri yang sangat murni kemudian mengukur
hambatannya sambil menurunkan suhunya. Pada suhu 4,2 K hambatan pada kawat
tersebut tiba-tiba menghilang dan arus mengalir secara terus-menerus. Percobaan
Onnes yang lain dilakukan dengan mengalirkan arus pada suatu kumparan
Universitas Sumatera Utara
superkonduktor dalam rangkaian tertutup, kemudian mencabut arusnya. Setahun
kemudian, Onnes masih mengukur arusnya dan arusnya masih tetap mengalir.
Fenomena ini kemudian diberi nama superkonduktivitas. Dan atas penemuannya,
Onnes dianugerahi nobel Fisika tahun 1913 (Yuliati, 2010).
Penemuan selanjutnya terjadi pada tahun 1933, Walter Meissner dan
Robert Ochsenfeld menemukan bahwa suatu superkonduktor akan menolak
medan magnet. Dalam superkonduktor arus yang dihasilkan berlawanan dengan
medan tersebut sehingga medan tidak dapat menembus material superkonduktor.
Fenomena ini disebut efek Meissner.
2.3 Karakteristik Superkonduktor
Material superkonduktor memiliki beberapa karakteristik, diantaranya memiliki
sifat magnet dan sifat listrik yang berbeda dengan material konduktor dan
memiliki temperatur kritis.
2.3.1 Sifat Magnet Superkonduktor
Suatu material dikatakan superkonduktor apabila material tersebut sangat sulit
dipengaruhi oleh medan magnet luar, resultan medan atomiknya membentuk arah
yang berlawanan dengan medan magnet luar.
Gambar 2.1 Efek Meissner
Gambar 2.1 menujukkan gejala efek Meissner . Suatu material superkonduktor
diletakkan pada medan magnet, maka tidak ada medan magnet pada material
tersebut. Hal ini terjadi karena superkonduktor menghasilkan medan magnet yang
berlawanan arah dengan medan magnet luar yang diberikan. Pada temperatur
Universitas Sumatera Utara
kritis (T