Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Kami menunjukkan penelitian secara teoretik pada kenaikan nilai magnetisasi dari sistem nanopartikel Fe3O4 dengan adanya penambahan reduced Graphene Oxide (rGO). Data eksperimen telah menunjukkan bahwa magnetisasi sistem nanopartikel Fe3O4 -rGO meningkat dengan peningkatan jumlah rGO sampai sekitar 5 wt%, tetapi menurun kembali dengan bertambah lebih banyaknya jumlah rGO. Kami mengajukkan bahwa kenaikan terjadi dipengaruhi oleh adanya pembalikan spin pada Fe3+ dalam bagian tertrahedral dibantu oleh kekosongan oksigen di perbatasan partikel Fe3O4 . Kekosongan oksigen diinduksi oleh adanya lapisan rGO yang menarik atom oksigen dari permukaan partikel Fe3O4 disekitarnya. Untuk memahami peningkatan mag- netisasi, kami mengkontruksi model Hamiltonian berdasarkan tight-binding untuk sistem nanopartikel Fe3O4 dengan konsentrasi kekosongan oksigen dikontrol melalui konten rGO. Kami menghitung magnetisasi sebagai fungsi dari medan magnet eksternal untuk berbagai variasi wt% rGo. Kami menggunakan metode dynamical mean-field theory dan melakukan perhitungan pada temperatur ruangan. Hasil kami untuk ketergantungan rGO wt% dari magnetisasi saturasi menunjukkan hasil yang sangat sesuai dengan data eksperimen dari sistem nanopartikel Fe3O4 -rGO yang ada. Hasil ini mungkin dapat menkonfirmasi bahwa model kami telah membawa ide paling penting yang dibutuhkan untuk menjelaskan fenomena kenaikan magnetisasi diatas. ......We present a theoretical study on the enhancement of magnetization of Fe3O4 nanoparticle system upon addition of reduced Graphene Oxide (rGO). Experimental data have shown that the magnetization of Fe3O4 -rGO nanoparticle system increases with increasing rGO content up to about 5 wt%, but decreases back as the rGO content increases further. We propose that the enhancement is due to spin-flipping of Fe3+ in the tetrahedral sites assisted by oxygen vacancies at the Fe3O4 particle boundaries. These oxygen vacancies are induced by the presence of rGO flakes that adsorb oxygen atoms from Fe3O4 particles around them. To understand the enhancement of the magnetization we construct a tight-binding based model Hamiltonian for the Fe3O4 nanoparticle system with the concentration of oxygen vacancies being controlled by the rGO content. We calculate the magnetization as a function of the applied magnetic field for various values of rGO wt%. We use the method of dynamical mean-field theory and perform the calculations for a room temperature. Our result for rGO wt% dependence of the saturated magnetization shows a very good agreement with the existing experimental data of the Fe3O4 -rGO nanoparticle system. This result may confirm that our model already carries the most essential idea needed to explain the above phenomenon of magnetization enhancement.

Abstrak :
ABSTRAK
Fe3O4 merupakan material ferrimagnetik paruh logam dengan TC 860 K yang menunjukkan transisi logam-isolator MIT pada 120 K. Dalam bentuk bulk, magnetisasi saturasi material tersebut adalah 0.6 Tesla 471 emu/cm3 . Penelitian eksperimental terbaru telah menunjukkan bahwa magnetisasi saturasi dari lapisan tipis nano-Fe3O4 dapat mencapai 760 emu/cm3 yang diakibatkan oleh pembalikan spin ion Fe pada situs tetrahedral yang dibantu oleh vakansi oksigen VO . Sistem tersebut telah menunjukkan suhu MIT yang lebih tinggi 150 K . Pembalikan spin merupakan fenomena baru pada Fe3O4, sedangkan MIT merupakan fenomena yang sudah ada sejak lama. Kami menggagas sebuah model dan perhitungan untuk menginvestigasi mekanisme dari kedua fenomena tersebut. Hasil perhitungan kami menunjukkan bahwa konfigurasi ferrimagnetik untuk sistem tanpa VO secara energetik lebih disukai. Namun, dengan keberadaan VO, konfigurasi keadaan dasar dari sistem berubah menjadi ferromagnetik. Terkait MIT, dengan menggagas ketergantungan beberapa hopping integral terhadap suhu dalam model, kami mendemonstrasikan bahwa sistem tanpa dan dengan VO mengalami MIT dengan cara yang berbeda, menyebabkan sistem dengan VO memiliki suhu MIT yang lebih tinggi sesuai dengan data eksperimen. Hasil perhitungan kami juga menunjukkan bahwa MIT pada kedua sistem terjadi bersamaan dengan redistribusi elektron pada tiga ion Fe di setiap satuan formula Fe3O4. Dengan menganggap bahwa ketergantungan hopping integral terhadap suhu diduga timbul akibat efek Jahn-Teller dinamis, teori fenomenologis kami mampu menjembatani teori yang telah ada terkait MIT akibat transisi struktur dan keteraturan muatan.

---

ABSTRACT
Fe3O4 is a half metallic ferrimagnet with TC 860 K exhibiting metal insulator transition MIT at 120 K. In bulk form, the saturation magnetization is 0.6 Tesla 471 emu cm3 . A recent experimental study has shown that the saturation magnetization of nano Fe3O4 thin films can achieve up to 760 emu cm3, attributed to spin flipping of Fe ions at tetrahedral sites assisted by oxygen vacancies VO . Such a system has shown to have higher MIT temperature 150 K . The spin flipping is a new phenomenon in Fe3O4, while the MIT is a long standing one. Here, we propose a model and calculations to investigate the mechanisms of both phenomena. Our results show that, for the system without VO, the ferrimagnetic configuration is energetically favorable. Remarkably, upon inclusion of VO, the ground state configuration switches into ferromagnetic. As for the MIT, by proposing temperature dependences of some hopping integrals in the model, we demonstrate that the system without and with VO undergo the MIT in slightly different ways, leading to higher MIT temperature for system withVO, in agreement with the experimental data. Our results also show that the MIT in both systems occur concomitantly with the redistribution of electrons among the three Fe ions in each Fe3O4 formula unit. As such temperature dependences of hopping integrals may arise due to dynamic Jahn Teller effects, our phenomenological theory may provide a way to reconcile existing theories relating the MIT to the structural transition and the charge ordering.

Abstrak :
Fotodetektor UV berbasis nanostruktur ZnO dengan konfigurasi logam-semikonduktor-logam (MSM) menarik banyak minat karena pembuatannya yang sederhana. Namun, mereka menghadapi masalah seperti laju rekombinasi tinggi dan mobilitas pembawa muatan rendah. Penelitian ini secara menyeluruh mengkaji efek dari paparan UV-O3 selama 15 menit pada struktur ZnO/MoS2. Penambahan nanosheets MoS2 dan UV-O3 treatment secara signifikan meningkatkan seluruh parameter kinerja fotodektektor. ZnO/MoS2UVo menunjukkan hasil yang paling baik, dengan peningkatan enam kali lipat dalam Sensitivitas di bawah cahaya UV dibandingkan dengan ZnO NR murni. Responsivitas, Detektivitas, dan Efisiensi Kuantum juga menunjukkan peningkatan hingga 102%. Peningkatan ini secara umum disebabkan oleh penurunan arus gelap (dark current) setelah penambahan nanosheets MoS2 pada ZnO NR. Penurunan ini mungkin disebabkan oleh pengurangan jumlah kekosongan oksigen ( ) karena terisi oleh atom tepi belerang S dari MoS2. Selain itu, penurunan arus gelap secara lebih lanjut setelah paparan UV-O3 disebabkan oleh semakin berkurangya dalam ZnO. UV-O3 ­treatment memperkenalkan atom oksigen baru, menggantikan atom tepi belerang pada kekosongan tersebut, yang kemudian membentuk lapisan molybdenum oksida (MoO3) pada permukaan ZnO/MoS2. Meskipun demikian, banyaknya sambungan antara ZnO, MoS2, dan MoO3 memperlambat transfer muatan ke elektroda. ......UV photodetectors based on ZnO nanostructures, using a metal-semiconductor-metal (MSM) configuration, are popular due to their simple fabrication. However, they face issues like a high recombination rate and low charge carrier mobility. This study thoroughly examines the effects of 15 min UV-O3 exposure on the ZnO/MoS2 structure. The integration of MoS2 nanosheets and UV-O3 treatment significantly boosts all performance parameters. ZnO/MoS2UVo displays the most remarkable results, with a six-fold increase in Sensitivity under UV light compared to pure ZnO NR. It also demonstrates up to a 102% enhancement in Responsivity, Detectivity, and Quantum efiiciency. This enhancement is primarily attributed to the decline in dark current after applying a MoS2 coating on ZnO. This decrease is attributed to the reduction of oxygen vacancies ( ) as sulfur edge atoms from MoS2 fill these vacancies. Furthermore, additional dark current reduction post UV-O3 treatment is due to a substantial reduction in oxygen vacancies within the ZnO. The UV-O3 treatment introduces new oxygen atoms, replacing the sulfur edge atoms at these vacancies, forming a molybdenum oxide (MoO3) layer on the ZnO/MoS2 surface. Despite these improvements, the multiple junctions between ZnO, MoS2, and MoO3.