Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Dalam karya tulis ini disampaikan hasil kegiatan penelitian tentang sintesis material penyerap gelombang mikro yang terdiri dari campuran partikel senyawa BaO.6(Fe1,7Mn0,15Ti0,15O3) dan La0,8Ba0,2MnO3 berukuran nanometer hasil sintesis melaui teknik pemaduan mekanik dan destruksi ultrasonik. Kedua jenis material hasil sintesis adalah material berfasa tunggal dipastikan dari hasil identifikasi pola difraksi sinar X. Hasil evaluasi pengukuran distribusi ukuran partikel dengan Particle Size Analyzer (PSA) menunjukkan bahwa ukuran rata-rata partikel senyawa La0.8Ba0.2MnO3 dan BaO.6(Fe1.7Mn0.15Ti0.15O3) pasca tahapan sintesis melalui teknik pemaduan mekanik masing-masing adalah 733 nm dan 714 nm. Keduanya memiliki distribusi normal dengan jangkau ukuran relatif lebar ~ 600 nm. Jangkau ukuran partikel pada fungsi distribusi ukuran bagi kedua jenis material sama-sama menyempit disertai dengan mengecilnya ukuran rata-rata partikel yaitu masing-masing menjadi 354 nm, 168 nm dan 70 nm pasca destruksi ultrasonik 1, 3 dan 5 jam bagi senyawa La0.8Ba0.2MnO3. Sedangkan bagi senyawa BaO.6(Fe1.7Mn0.15Ti0.15O3), berturut-turut adalah 312 nm, 173 nm dan 90 nm. Kecenderungan yang sama juga terjadi pada evaluasi distribusi ukuran kristalit yang diperoleh melalui teknik WPPM. Ukuran rata-rata kristalit partikel senyawa La0.8Ba0.2MnO3 dan BaO.6(Fe1.7Mn0.15Ti0.15O3) pasca tahapan sintesis melalui teknik pemaduan mekanik masing-masing adalah 112 nm dan 202 nm. Jangkau lebar distribusi ukuran kristalit menyempit disertai dengan pengecilan ukuran rata-rata kristalit untuk kedua jenis partikel yaitu masing-masing 60 nm dan 77 nm pasca destruksi secara ultrasonik dalam durasi 5 jam. Dengan demikian, melalui destruksi lanjut secara ultrasonik telah diperoleh ukuran rata-rata partikel yang sama dengan ukuran rata-rata kristalitnya. Material hasil pencampuran partikel kedua jenis material memperlihatkan serapan gelombang mikro dalam rentang frekuensi 8 – 12 GHz dengan nilai reflection loss antara -17,75 dB dan -24,5 dB diperoleh pada komposisi dengan fraksi massa senyawa BaO.6(Fe1.7Mn0.15Ti0.15O3) sebesar 70 %. Pada rentang frekuensi ini, nilai reflection loss lebih ditentukan oleh senyawa magentik BaO.6(Fe1.7Mn0.15Ti0.15O3).

---

In this paper, we presented results of research activities on the synthesis of microwave absorbing materials made of a mixture between BaO.6(Fe1.7Mn0.15Ti0.15O3) and La0.8Ba0.2MnO3 particles. The particles are nanometer in size which was synthesized through mechanical alloying process followed by the ultrasonic destruction. Both types of material are single phase as confirmed by their respective X-ray diffraction pattern. Results of particle size distribution measurements by Particle Size Analyzer (PSA) showed that sintered mechanically alloyed La0.8Ba0.2MnO3 and BaO.6(Fe1.7Mn0.15Ti0.15O3) materials have the mean particle size of respectively 733 nm and 714 nm. Both have a normal distribution with a relatively wide range size ~ 600 nm. The particle size distribution width for both types of material are progressively narrowed accompanied by successive reduction in mean sizes to 354 nm, 168 nm and 70 nm for La0.8Ba0.2MnO3 after ultrasonic destruction for 1, 3 and 5 hours respectively. For BaO.6(Fe1.7Mn0.15Ti0.15O3) the mean sizes were respectively 312 nm, 173 nm and 90 nm. The same trend was also applied for the crystallite size distribution obtained through the WPPM technique. The mean crystallite size for La0.8Ba0.2MnO3 and BaO.6(Fe1.7Mn0.15Ti0.15O3) materials respectively 112 nm and 202 nm. The crystallite size distribution width for both types of materials were also narrowed as the destruction time was extended to 5 hrs with the mean crystallite size was respectively 60 nm and 77 nm. Thus, further destruction of the particles by means of ultrasonic has led to almost an equal value between mean particle and crystallite sizes. Materials which made of mixing the two types of material particles exhibited absorption of microwaves in the frequency range 8-12 GHz with reflection loss values ranging between -17.75 dB and - 24.5 dB. These values were obtained in a mixed material in which the mass fraction of BaO.6(Fe1.7Mn0.15Ti0.15O3) was 70%. In this frequency range, the reflection loss value is governed by the magnetic BaO.6(Fe1.7Mn0.15Ti0.15O3) component."

"Free-space merupakan metode pengukuran parameter antena untuk mengetahui konstanta dielektrik suatu bahan, dimana terdapat dua antena pemancar dan penerima saling berhadapan dan sampel berada di antaranya dengan jarak yang sama. Untuk memenuhi pengukuran tersebut, digunakan antena horn yang dapat menghasilkan gain yang tinggi, bandwidth yang lebar, tidak berat, dan mudah dibuat. Pada penelitian ini dilakukan rancang bangun antena horn pada rentang frekuensi X-band dan bandwidth sebesar 4,2 GHz kemudian dilakukan pengaplikasian pada sistem pengukuran free-space dengan melakukan pengujian pada air dan larutan garam. Dari hasil penelitian, penulis telah merancang bangun antena horn dengan bentuk piramida dan pandu gelombang segiempat. Adapun bandwidth yang didapatkan dari simulasi sebesar 4,41 GHz pada rentang frekuensi 7,27-11,68 GHz dan gain sebesar 15,76 dBi, sedangkan dari pengukuran sebesar 2,71 GHz pada antena horn 1 dan 3,44 GHz pada antena horn 2. Dari hasil pengujian, didapatkan konstanta dielektrik air dan larutan garam sebesar 2,19 dan 2,22 pada pengujian pertama, serta 3,69 dan 3,94 pada pengujian kedua, dimana hasil ini belum sesuai atau mendekati konstanta dielektrik referensi sehingga membuktikan bahwa sistem belum dapat mendeteksi dan membedakan air dan larutan garam. Oleh karena itu, diperlukan perbaikan dan pengembangan di beberapa bagian agar mendapatkan hasil yang lebih akurat.......Free-space is a method of measuring antenna parameters to determine the dielectric constant of a material, where there are two transmitting and receiving antennas facing each other and the sample is between them with the same distance. To fulfill these measurements, a horn antenna is used that can produce high gain, wide bandwidth, is not heavy, and is easy to make. In this research, a horn antenna is designed in the X-band frequency range and bandwidth of 4.2 GHz and then applied to a free-space measurement system by testing water and salt solution. From the research results, the author has designed a horn antenna with a pyramid shape and a rectangular waveguide. The bandwidth obtained from simulation is 4.41 GHz in the frequency range of 7.27-11.68 GHz and a gain of 15.76 dBi, while from measurements it is 2.71 GHz on horn antenna 1 and 3.44 GHz on horn antenna 2. From the test results, the dielectric constant of water and salt solution is 2.19 and 2.22 in the first test, and 3.69 and 3.94 in the second test, where these results do not match or approach the reference dielectric constant, proving that the system cannot detect and distinguish water and salt solution. Therefore, improvements and developments are needed in several parts in order to get more accurate results."

"Peningkatan jumlah penduduk di Kota Depok, Jawa Barat menyebabkan tingginya aktivitas pembangunan untuk tempat tinggal. Keterbatasan lahan di Kota Depok menyebabkan aktivitas pembangunan dilakukan di daerah aliran sungai (DAS) Ciliwung. Namun kenyataannya terdapat banyak gua bawah permukaan di DAS Ciliwung yang menjadi ancaman jika dilakukan pembangunan diatasnya. Oleh sebab itu dilakukan penelitian dengan metode Ground Penetrating Radar (GPR) untuk mengetahui geometri serta memetakan kontinuitas dan persebaran dari gua bawah permukaan yang ada di DAS Ciliwung pada kawasan Perumahan Pesona Khayangan Juanda, Depok. Metode GPR dipilih karena memiliki resolusi tinggi dikedalaman dangkal yang dapat mendeteksi dengan baik keberadaan gua yang memiliki kontras permitivitas relatif dielektrik dengan lingkungan sekitar. Penelitian ini dilakukan menggunakan instrumen Phyton-3 Georadar dengan pemilihan frekuensi 100 MHz pada 7 lintasan yang berbeda. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa terdapat gua bawah permukaan di kedalaman kurang dari 5 meter dari permukaan dengan ukuran lebar dan tinggi lebih kurang 1x1,5 meter serta orientasinya kearah tenggara-barat laut. Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat dijadikan sebagai acuan dalam rencana kegiatan pembangunan kedepannya di lokasi terkait.......The increase in population in Depok City, West Java has led to high development activities for housing. Limited lands in Depok City have caused development activities to be conducted in Ciliwung watershed. However, in reality, there are many subsurface caves in the Ciliwung watershed that pose a threat if development is executed on them. Therefore, the research is conducted using the Ground Penetrating Radar (GPR) method to determine the geometry and map of the continuity and distribution of subsurface caves in the Ciliwung watershed in the Pesona Khayangan Juanda, Depok. The GPR method was chosen due to the reason it has a high resolution in a shallow depth that can detect well the existence of a cave that has a relative dielectric permittivity contrast to the surrounding environment. This research was conducted using the Phyton-3 Georadar instrument with a frequency selection of 100 MHz on 7 different tracks. The results of this study indicate that there is a subsurface cave at a depth of fewer than 5 meters from the surface with a width and height of approximately 1x1.5 meters and its orientation towards the southeast-northwest. The results of this study are expected to be used as a reference in future development activities plans in related locations."

"Spektrum dari localized surface plasmon resonance (LSPR) yang dapat dikonfigurasi ulang serta teknologi sensor yang memiliki sensitivitas tinggi dengan kemampuan multikinerja sangat dipelukan untuk mendukung Society 5.0. Akan tetapi banyak aplikasi LSPR dengan spektrum yang sulit untuk dikonfigurasi/tuning serta sensor yang tidak sensitive dan mono fungsi. Pada disertasi ini diusulkan pengembangan spektrum LSPR yang dapat dikonfigurasi serta dilajutkan untuk mengembangkan sensor yang memiliki kemampuan multifungsi. Kontribusi penelitian yang dilakukan ini dapat dibedakan menjadi tiga buah cabang utama. Pertama, pengembangan reconfigurable LSPR spektrum dengan mendeposisi nano partikel emas (AuNPs) pada substrat piezoelektrik 36XY-LiTaO3. Kedua, hasil deposisi AuNPs pada bahan piezoelektrik digunakan untuk menghasilkan sensor multifungsi yang mengintegrasikan sensor shear-horizontal surface acoustic waves (SAW) dan sensor LSPR. Ketiga, mendeposisi AuNPs pada substrat kaca yang memiliki struktur multi-layer. Selain itu, pada substrat kaca juga dipabrikasi microwave ring resonator sehingga menghasilkan sensor microwave, sehingga dapat mengkombinasi sensor microwave dan sensor LSPR secara bersamaan. Adapun penjelasan lebih terperinci sebagai berikut ini.Kontribusi pertama dari disertasi ini difokuskan kepada pengembangan reconfigurable LSPR sepktrum. Dimana LSPR dihasilkan dari deposisi AuNPs pada substrat piezoelektrik 36XY-LiTaO3. Kemudian, kemampuan reconfigure nya didapatkan dari posisi dinamis dari array AuNPs yang ikut berosilasi akibat vibrasi dari shear horizontal surface acoustic waves (SH-SAWs). Vibrasi ini diperoleh setelah mencatu sumber listrik ke devais SH-SAW melalui interdigital transducers (IDTs). Hasil eksperiment mengkonfirmasi bahwa perbandingan kondisi OFF dan ON akan menghasilkan efek blue-shift dan perubahan nilai Q-factor dari spektrum LSPR. Selanjutnya, hasil gambar morfologi dari SEM digunakan untuk menganalisis dan mensimulasi menggunakan komputasi finite-difference time-domain (FDTD). Model nya kemudian diekspansi menjadi struktur dimer-AuNP, dan array AuNPs dengan menggunakan gap sebagai parameter. Hasil simulasi juga mengkonfirmasi efek dari blue-shift dari spektrum LSPR.Kontribusi kedua dari disertasi ini yaitu diusulkan pengembangan sensor multifungsi yang dapat mendeteksi permittivitas (εr), konduktivitas (s), dan refraktiv index (n) secara simultan. Sensor multifungsi yang diusulkan, dibangun dengan mengintegrasikan sensor SH-SAW dan sensor LSPR. Sensor SH-SAW dibangun dengan cara memfabrikasi IDTs pada substrat piezoelektrik 36XY-LiTaO3. Sementara itu, sensor LSPR dibangun dengan mendeposisi AuNPs pada permukaan propagasi dari SH-SAW. Menariknya, mendeposisi AuNP di permukaan propagasi SH-SAW tidak hanya menghasilkan sensor LSPR namun juga dapat meningkatkan sensitivitas sensor SH-SAW. Peningkatan sensitivitas ini terverifikasi menggunakan pengukuran domain frekuensi oleh a vector network analyzer (VNA) dan domain waktu dengan mengaplikasikan sinyal amplitude shift keying. Sementara itu, software CST digunakan untuk mensimulasikan plasmonic enhance near field-nya. Kemudian investigasi morphologi digunakan perangkat atomic force microscopy (AFM). Hybrid sensor yang diusulkan memiliki rentang deteksi εr = 25 – 85), s = 0.00528–0.02504 S/m, dan n = 45.5–201.9 nm/RIU. Efek cross-sectional dari sensor SH-SAW ke sensor LSPR dan sebaliknya juga diinvestigasi menggunakan sinyal sinusoidal OFF/ON dan cahaya OFF/ON. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa sensor SH-SAW tidak terpengaruh oleh cahaya. Akan tetapi, sensor LSPR sedikit dipengaruhi oleh sensor SH-SAW karena efek vibrasi yang berakibat pada efek blue-shift. Namun pengaruh ini tidak signifikan terhadap kinerja sensor multifungsi. Secara umum, sensor yang diusulkan memiliki sensitivitas tinggi dengan karakteristik independen.Kontribusi ketiga dari penelitian ini fokus kepada intergrasi microwave sensor (dan LSPR sensor. Microwave sensor dihasilkan dengan mempabrikasi elektroda/resonator yang berbentuk ring resonator pada substrat kaca dengan struktur yang multilayer. Sehingga, apabila sensor tersebut diberi beban cairan Ethanol (EtOH) dengan kadar berbeda maka akan menghasilkan pergeseran frekuensi resonansi dari microwave sensor. Sementara itu, sensor LSPR dihasilkan dengan mendeposisi AuNPs pada substrate kaca bagian tengah. Perubahan nilai refreactive index pada cairan sampel juga akan menghasilkan pergeseran puncak dari LSPR. Hal ini memperlihatkan sensor LSPR telah bekerja. Selain itu, untuk menganalisis struktur multilayer, pada penelitian ini juga dipergunakan metode conformal dan dibandingkan dengan hasil FDTD. Adapun hasil penelitian hibrid microwave sensor dan LPSR sensor dihasilkan pergeseran frekuensi sebesar 416 MHz dengan sensitivitas 5,2 MHz/ . Nilai sensitivitas berada pada rentang 5.36 MHz/Er – 14.37 MHz/Er. Nilai rentang normalisasi sensitivity berada pada rentang 0.312 – 1.246%. Hasil pengukuran dengan dan tanpa cahaya memperlihatkan hasil yang konstan, sehingga memperlihatkan independensi dari sensor. Sementara itu, hasil pengukuran sensor LSPR memperlihatkan terjadi pegeseran panjang gelombang sekitar 20 nm sampai 60 nm. Sementara itu nilai sensitivitas sensor refraktive index berada pada rentang 20.0 - 162.6 nm/RIU.Akhirnya, berdasarkan hasil dan sebagai temuan utama, deposisi AuNPs pada bahan dielektrik seperti bahan 36XY-LiTaO3 atau bahan kaca dapat meningkatkan fungsionalitas perangkat diluar fungsi dasar umum yang diketahui. Secara khusus, fungsionalitas perangkat dapat ditambahkan dengan fenomena plasmonik atau fungsi sensor indeks bias.......A reconfigurable localized surface plasmon resonance (LSPR) spectrum and integration of high-sensitivity sensors with multiple sensing performance for the environmental detection are required to support Societies 5.0 and strengthen sustainable development goals programs. However, many LSPR applications lack configurability performance and sensors with low sensitivity that stand alone. In this dissertation, a reconfigurable LSPR and multifunctional sensors are proposed. The main study can be separated into three branches. The first is a deposition of gold nanoparticles (AuNPs) on 36XY-LiTaO3 piezoelectric substrate. It can generate a reconfigurable LSPR. Second, it can be applied for multifunctional sensor applications by combining the LSPR sensor and acoustic sensor. The third is to deposit AuNPs on a glass substrate with a multilayered microwave ring resonator to obtain multifunctional sensors between the LSPR sensor and microwave sensor (MS).The first contribution of this dissertation is focused on the investigation of LSPR with reconfigurable capability. The LSPR was produced by deposition of AuNPs on the 36XY-LiTaO3 piezoelectric substrate. Then, the reconfigurable capability was obtained by the dynamic array AuNPs position. Moreover, the dynamic array AuNPs was induced by shear horizontal surface acoustic waves (SH-SAWs) vibration after applying an electric signal through interdigital transducers (IDTs), the ON-condition. The experimental results confirmed that compared to OFF-condition, the ON-condition generates a blueshift effect. In general, the peak position (lP) has shifted to a lower wavelength with a quality factor adjustment. The scanning electron microscope (SEM) images of the morphological structure of AuNPs are utilized to perform the finite-difference time-domain (FDTD) analysis. Then, the model was expanded to dimer AuNPs and arrays AuNPs with dynamic coupling gap and variation arrays structures. As a result, the FDTD simulation confirmed a blueshift effect spectrum characteristic.The second contribution is proposing a multifunctional sensor for the detection of permittivity (εr), conductivity (s), and the refractive index (n) simultaneously. The multifunctional sensor was developed based on the SH-SAW sensor and LSPR sensor. Moreover, the IDTs were fabricated on the 36XY-LiTaO3 substrate to develop the SH-SAW sensor. Then, the AuNPs were deposited on the propagation surface of the SH-SAW sensor to obtain the LSPR sensor. Interestingly, the deposited AuNPs on SH-SAW were not only generating an LSPR sensor but also enhanced the SH-SAW sensor sensitivity. The sensitivity enhancement was verified by frequency-domain measurement using a vector network analyzer and time-domain measurements by utilizing amplitude shift keying signal. A CST software was used for plasmonic enhance near field simulation. Then, atomic force microscopy (AFM) imaging was utilized for morphology characterization. The proposed sensor has detection range of εr = 25 – 85), s = 0.00528–0.02504 S/m, and high sensitivity for n detection (45.5–201.9 nm/RIU). The cross-sectional effects between the SH-SAW sensor and LSPR sensor were also investigated using the sine signal OFF/ON and the light OFF/ON, respectively. The result shows that the SH-SAW sensor was not influenced by light. Moreover, the LSPR sensor was slightly influenced by the SH-SAW sensor due to the vibration effect, and it has a small blueshift effect. However, this effect is not significant to interference sensor performance. In general, the proposed multifunctional sensors have high sensitivity with independent characteristics.The third contribution is focused on the integration of MS and LSPR sensor. The MS was fabricated on a glass. The electrodes have a structure ring resonator with a multilayered configuration. The changes of liquid under test lead to frequency shifting. Then, the LSPR sensor was developed on the low-layered glass by deposition array AuNPs on the glass substrate. Therefore, the liquid under test will have direct interaction with AuNPs. LSPR sensor was examined using wavelength shifting characteristic. A comparison between FDTD and the conformal analytical method is also presented. The simulation result shows that by comparing air and water sample, it has shifted frequency of 395 MHz with the sensitivity of 4.95 MHz/εr. Measurement result show that it has shifted frequency of 416 MHz with the sensitivity of 5.2 MHz/εr. It is shown that the proposed sensor has followed the simulation result. Finally, the proposed sensors are suitable for a chemical environment, with the possibility of integration with a wireless network.Finally, based on the result and as the main finding, the deposition AuNPs on dielectric material such as 36XY-LiTaO3 substrate or glass substrate can improve the device's functionality beyond the known general basic function. In particular, the functionality of the device can add with plasmonic phenomena or a refractive index sensor function."