ABSTRAKTelah dipelajari pengaruh Pb terhadap struktur kristal dan kerapatan elektron keramik Ba1_x PbxTiO3 dengan x (nominal) = 0,5. Sampel dalam percobaan ini didapat melalui sintesis metalurgi serbuk dari bahan asal BaC03, PbC03 dan TiO2, yang merupakan reagen dengan kemurnian lebih dari 99% yang tersedia secara komersial dari E-Merck. Difraktogram sinar-X yang diperoleh pada suhu kamar dianalisis menggunakan paket program kristallografi GSAS. Analisis struktur memperlihatkan bahwa kristalnya adalah Bao,7Pb0,3TiO3 dengan tipe struktur perovskife BaTiO3, grup ruang tetragonal P4mm, a = 3,943(1) A, c = 4,055(1) A, V = 63.035(63) A3, x2 = 2,115, Rp = 18,630 dan Rwp = 23,640 dengan jumlah variabel 19. Hal ini memberikan arti bahwa penambahan Pb terhadap keramik BaTiO3 tidak merubah struktur nonsentrosimetrik bahan, akan tetapi hanya sedikit berpengaruh terhadap kontraksi sumbu a dan b dan pemanjangan terhadap sumbu c. Analisis kerapatan elektron dalam bahan memperlihatkan bahwa ada konsistensi pengukuran kerapatan elektron dengan parameter struktur kalkulasi dengan ∆p max. 7.965 e A-3 dan ∆p min.-2.555 e A-3.Hasil akhir memperlihatkan bahwa, bila dibandingkan dengan barium titanat mumi yang dalam percobaan ini mempunyai kerapatan elektron p max. 115,129 e A-3 dan 112,467 a A-3 masing-masing untuk nilai observasi dan perhitungan, terjadi penambahan kerapatan elektron pada posisi ion subtitusi dengan p max. 180,069 e A-3 dan 172,105 e A-3 masing-masing untuk nilai observasi dan nilai perhitungan. Selanjutnya, pengukuran diferensial termal dari bahan Ba0,7Pbg,3TiO3 memperlihatkan bahwa kemungkinan titik lelehnya lebih rendah dari BaTiO3, sedangkan hasil pengukuran konstanta dielektrik memperlihatkan bahwa temperatur Curie dan konstanta dielektrik pada temperatur tersebut masing-masing adalah 210 °C dan 5440.

---

ABSTRACT

The effect of Pb on crystallographic structure and electron density of Ba1.xPbxTi03 ceramic, where x (nominal) = 0.5, has been investigated. The samples in this study were synthesized using powder metallurgy from BaCO3, PbCO3 and TiO2, which were reagents with purity better than 99% available commercially from E-Merck. The X-ray diffractograms, which were obtained at room temperature, were refined using the crystallographic software package GSAS. Structural analysis shows that the crystal is Bao.7Pba.3TiO3 with the perovskite-type BaTiO3 structure, the space group tetragonal P4mm, a = 3.943(1) A, c = 4.055(1), V=63.035(63) A3 with 19 refined variables, the goodness of fit x2 is of 2.115 and the residual parameters Rp and Rwp are 18.630% and 23.640% respectively.

These results imply that Pb has no effect on the noncentrosymmetric structural change of barium titanate except to contract a and b axis and to extend c axis. Studies on electron density show that the electron density measurements are consistent with the calculated structural parameters with max ∆p = 7.965 e A-3 and min. ∆p = -2.555 e A-3. Final results show that, as compared to that of pure BaTi03, which in this study has the value of max. p 115,129 e A'3 and 112,467 e A-3 for the observed and the calculated value respectively, there is an increasing of electron density at the substitute ion positions with max. p 180.069 e A-3 and 172,105 e A-3 for the observed and the calculated value respectively. Furthermore, differential thermal analyzer measurements on Bao.7Pba.3TiO3 show that its melting point might be lower than that of BaTiO3, while dielectric constants measurement shows that the Curie temperature and corresponding dielectric constant are 210 °C and 5440 respectively.