Pengaruh Lama Pemanasan terhadap Pembentukan Fase, Resistivitas Normal, dan Suhu Kritis pada Superkonduktor Overdoped Pb (Bi-Pb)2Sr2Ca2Cu3O10 dengan Metode Melt-Textured.

 

Salah satu sifat penting dari sistem superkonduktor BSCCO adalah memiliki suhu kritis (Tc) yang tinggi, sehingga daerah superkonduktornya lebih luas dan aplikasinya lebih ekonomis. Sistem superkonduktor BSCCO mempunyai tiga fase yaitu Bi2201, Bi2212, dan Bi2223. Lama pemanasan merupakan salah satu parameter proses penting dalam pembuatan superkonduktor Bi2223 karena formasi fase Bi2223 terjadi melalui pembentukan fase Bi2212 terlebih dahulu dan memerlukan waktu pemanasan yang cukup lama karena laju reaksinya sangat lambat, sehingga lama pemanasan mempengaruhi pembentukan komposisi superkonduktor Bi2223.

 

Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah superkonduktor BSCCO 2223 dengan komposisi (Bi1,6-Pb0,6)Sr2Ca2Cu3O10. Dalam penelitian ini disintesis lima sampel yang masing-masing dipanaskan pada suhu 860oC dengan lama pemanasan 20, 30, 40, 50, dan 60 jam dengan metode melt-textured. Untuk sintesis penelitian ini dilakukan di Laboratorium Material Fisika Universitas Negeri Malang. Sedangkan karakterisasi menggunakan X-RD di Laboratorium Penelitian dan TTG LPPM ITS. Metode analisis yang digunakan untuk mengetahui pembentukan fase Bi2223 adalah analisis fase menggunakan cellreff dan perhitungan FWHM. Dengan menggunakan cellreff  dapat diperoleh fraksi volume, parameter kisi, dan nilai FWHM dari Bi2223. Kemudian untuk menganalisis suhu kritis digunakan metode grafik.

 

Berdasarkan hasil analisis, peningkatan lama pemanasan menunjukkan adanya; 1) Peningkatan fraksi volume Bi2223, 2) Peningkatan suhu kritis superkonduktor BSCCO, 3) Parameter kisi fase Bi2223 tidak mengalami perubahan secara signifikan, 4) Kualitas kristal yang dihasilkan semakin baik dan, 5) Menurunkan resistivitas normal  dari Bi2223. Meningkatnya fraksi volume Bi2223 menunjukkan bahwa Bi2223 semakin murni. Meningkatnya suhu kritis BSCCO Bi2223 berarti jumlah atau fraksi superkonduktor 2223 semakin banyak. Nilai FWHM yang semakin kecil maka kualitas kristal yang dihasilkan semakin baik, serta hasil parameter kisi fase Bi2223 yang tidak banyak mengalami perubahan diidentifikasi dengan bar-errror yang lebih kecil dibandingkan dengan trendline-nya. Selain itu lama pemanasan dapat menurunkan resisitivitas normal yang berarti Bi2223 semakin konduktif.

 

Berdasarkan hasil penelitian ini, diketahui bahwa lama pemanasan berpengaruh terhadap pertumbuhan fase yang diidentifikasi dengan meningkatnya fraksi volume dan nilai FWHM, meningkatnya resistivitas norma akibat proses melt-textured, dan meningkatnya suhu kritis yang diidentifikasikan dengan jumlah fase yang meningkat. Hasil penelitian ini dapat digunakan peneliti selanjutnya untuk memperoleh fase murni Bi2223 dengan menambah variasi lama pemanasan yang digunakan yaitu melebihi 40 jam, khususnya dengan metode melt-textured.