Ditemukan 28 dokumen yang sesuai dengan query
Edward Chrisman
"Studi komputasi adalah studi yang ditentukan dari perhitungan struktur elektronik berupa material, seperti Fe, Ni, dan Co. Struktur kristal berupa material Fe, Ni, dan Co yang dikomputasikan adalah Fe3Ni2 dan Fe6Ni3Co. Struktur Fe6Ni3Co yang didapatkan dengan mengganti Ni pada Fe3Ni2 dengan Co. Studi ini telah dilakukan dengan menggunakan Density Functional Theory (DFT) melalui metode atomistik, optimasi geometri, dan analisis konstanta elastis. Metode atomistik menunjukkan bahwa struktur kristal yang berbentuk tetragonal dan kelompok ruang P4/mmm. Optimasi geometri dilakukan dengan menggunakan energy cutoff sebesar 300 eV terhadap struktur kristal yang berbentuk tetragonal dengan parameter kisi (a, b, c) adalah (10, 10, 1) dalam satuan Å. Analisis konstanta elastis menghasilkan besaran Cij terdiri dari i adalah pola regangan secara masing-masing sebanyak 6 dan j adalah amplitudo sebanyak 6. Cij berguna untuk menentukan konstanta elastis beserta jenisnya, antara lain modulus elastisitas, modulus bulk, modulus geser, kompresibilitas, dan rasio poisson serta berguna untuk menentukan kondisi stabilitas dari Fe3Ni2 dan Fe6Ni3Co.
Computational studies are studies that are determined from the calculation of the electronic structure of materials, such as Fe, Ni, and Co. The crystal structures in the form of Fe, Ni, and Co materials which are computed are Fe3Ni2 and Fe6Ni3Co. The Fe6Ni3Co structure obtained by replacing Ni in Fe3Ni2 with Co. This study was carried out using Density Functional Theory (DFT) through atomistic method, geometry optimization, and elastic constant analysis. Atomistic method shows that the crystal structure is tetragonal and the space group is P4/mmm. Geometry optimization was carried out using a cutoff energy of 300 eV for a tetragonal crystal structure with lattice parameters (a, b, c) of (10, 10, 1) in Å units. Analysis of the elastic constant produces the amount Cij consist of i is the pattern of strain as many as 6 each and j is the amplitude of 6. Cij is useful for determine the elastic constants and their types, including modulus of elasticity, bulk modulus, shear modulus, compressibility, and poisson’s ratio as well useful to determine the stability conditions of Fe3Ni2 and Fe6Ni3Co."
Depok: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia, 2023
S-pdf
UI - Skripsi Membership Universitas Indonesia Library
Faisal Kengo
"Graphene merupakan material tipis yang paling umum dan paling banyak dipelajari saat ini. Graphene adalah material yang hampir transparan dengan nilai penyerapan cahaya sekitar 2,3% sehingga tidak terlalu cocok untuk aplikasi fisis yang melibatkan penyerapan cahaya. Dengan menggunakan salah satu varian struktur dielektrik berlapis tecermin, yaitu dielektrik berulang dua lapis, penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa sifat optik graphene, terutama absorpsi cahayanya, dapat diperkuat hingga 50%. Namun, variasi lebih lanjut dari struktur dielektrik berlapis tercermin, seperti tiga dielektrik berulang atau empat dielektrik berulang, belum diketahui apakah akan mampu memperkuat penyerapan cahaya oleh graphene atau tidak Pada tugas akhir ini, kami mempelajari struktur dielektrik berlapis tercermin berupa tiga lapis berulang dan empat lapis berulang untuk memahami seberapa pengaruh struktur tersebut terhadap material tipis, lebih spesifiknya, lapisan graphene tunggal, yang dijepit di tengah struktur tersebut. Dari studi ini, kita akan melihat bahwa untuk struktur berlapis dengan menggunakan tiga dielektrik, nilai dari absorpsi cahaya oleh material tipis yang diapit berosilasi antara dua nilai tertentu. Sementara itu, untuk struktur berlapis dengan menggunakan empat dielektrik, nilai absorpsi cahaya oleh material tipis dapat diperkuat. Penggunaan jumlah dielektrik yang lebih banyak dalam hal ini membuka peluang untuk melakukan pengaturan secara halus pada sifat optis material tipis apapun sehingga struktur dapat menghasilkan nilai yang diinginkan pada perangkat optoelektronik tertentu.
Graphene is the most commonly known and studied material that are really thin. Graphene is an almost transparent material with a value of light absorption of about 2.3% so that it is not really suitable for physical applications involving light absorption. By using a variant of mirrored multilayer dielectric structures, i.e. the two-layer repeating dielectrics, a previous research has shown that the optical properties of graphene, especially its light absorption, can be amplified up to 50%. However, further variations of the mirrored multilayer dielectric structures, for example three layers of repeated dielectrics or four layers of repeated dielectrics, are not yet known whether they will be able to strengthen the light absorption by graphene. In this final project, we study the mirrored multilayer dielectric structures in the forms of three repeated layers and four repeated layers to understand how they influence optical absorption of the thin layer of material that is sandwiched inside them, more specifically, a single layer of graphene. From this study, we will see that for a layered structure using three dielectrics that value of light absorption in the sandwiched thin material oscillates between two certain values. Meanwhile, for the layered structure using four dielectrics, the light absorption by thin material can be strengthened. The use of a greater number of dielectrics in this case opens up the opportunity to fine-tune the optical properties of any arbitrary thin material so that the structure can produce the desired values of light absorption for precise optoelectronic applications."
Depok: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia, 2021
S-pdf
UI - Skripsi Membership Universitas Indonesia Library
Zahirah Lesnia Wibawati Chamsudi
"Pada umumnya pipa digunakan untuk membawa dan mengalirkan fluida yang bekerja di bawah tekanan internal, eksternal, maupun keduanya. Adanya tekanan ini akan menimbulkan sebuah tegangan pada sistem perpipaan, namun tegangan yang terjadi pada sistem perpipaan harus kurang dari tegangan yang diijinkan berdasarkan kode ASME (American Society of Mechanical Engginering). Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui nilai tegangan yang terjadi pada sistem perpipaan menggunakan tiga jenis material yang berbeda berdasarkan beban sustain dan beban termal yang diberikan, sehingga dapat diketahui material yang memiliki performa unggul ketika diberikan faktor beban. Ketiga material yang dijadikan bahan uji diatur oleh sebuah kode ASME B31.3 mengenai pipa proses, dalam penelitian ini dilakukan perhitungan dengan bantuan software analisa tegangan CAESAR II. Hasil analisa berdasarkan nilai rasio tegangan sustain dan ekspansi termal menunjukkan performa material baja karbon (A-106 Gr.B) lebih baik daripada material baja paduan (A-335 P5), dan baja tahan karat (A-312 TP-304) dengan syarat fluida yang mengalir pada sistem perpipaan tidak bersifat korosif. Hasil ini ditunjukkan berdasarkan nilai rasio tegangan sustain terkecil material A-106 Gr.B bernilai 5,8% dan untuk nilai tegangan ekspansi termal ditentukan berdasarkan beban suhu tertinggi yaitu sebesar 350 C dimana pada material A-106 Gr.B menunjukkan nilai tegangan ekspansi termal terkecil sebesar 127251090,4 N/m^2 dengan rasio 40%.
In general, pipes carry and flow fluids that work under internal, external, or both pressure. This pressure will cause stress in the piping system. Still, the stress that occurs in the piping system must be less than the allowable stress based on the ASME (American Society of Mechanical Engineering) code. This research was conducted to know the stress values that occur in the piping system using three different types of material based on the sustained load and the applied thermal load so that it can be known which material has superior performance when given a load factor. The three materials are regulated by an ASME B31.3 code regarding pipe processes. In this study, calculations will be using CAESAR II stress analysis software. The results of the analysis based on the value of the ratio of sustain stress and thermal expansion show that the performance of carbon steel material (A-106 Gr.B) is better than alloy steel material (A-335 P5) and stainless steel (A-312 TP-304) provided that the fluid in the piping system is not corrosive. These results are based in the smallest percentage of sustain stress ratio of material A-106 Gr.B is 5,8%. For the value of thermal expansion stress determined based on the highest temperature load of 350 C where the value of stress material A-106 Gr.B is 127251090,4 N/m^2 and the percentage of stress ratio is 40%."
Depok: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia, 2022
S-pdf
UI - Skripsi Membership Universitas Indonesia Library
Zahirah Lesnia Wibawati Chamsud
"Pada umumnya pipa digunakan untuk membawa dan mengalirkan fluida yang bekerja di bawah tekanan internal, eksternal, maupun keduanya. Adanya tekanan ini akan menimbulkan sebuah tegangan pada sistem perpipaan, namun tegangan yang terjadi pada sistem perpipaan harus kurang dari tegangan yang diijinkan berdasarkan kode ASME (American Society of Mechanical Engginering). Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui nilai tegangan yang terjadi pada sistem perpipaan menggunakan tiga jenis material yang berbeda berdasarkan beban sustain dan beban termal yang diberikan, sehingga dapat diketahui material yang memiliki performa unggul ketika diberikan faktor beban. Ketiga material yang dijadikan bahan uji diatur oleh sebuah kode ASME B31.3 mengenai pipa proses, dalam penelitian ini dilakukan perhitungan dengan bantuan software analisa tegangan CAESAR II. Hasil analisa berdasarkan nilai rasio tegangan sustain dan ekspansi termal menunjukkan performa material baja karbon (A-106 Gr.B) lebih baik daripada material baja paduan (A-335 P5), dan baja tahan karat (A-312 TP-304) dengan syarat fluida yang mengalir pada sistem perpipaan tidak bersifat korosif.
Hasil ini ditunjukkan berdasarkan nilai rasio tegangan sustain terkecil material A-106
Gr.B bernilai 5,8% dan untuk nilai tegangan ekspansi termal ditentukan berdasarkan beban suhu tertinggi yaitu sebesar 350!C dimana pada material A-106 Gr.B
menunjukkan nilai tegangan ekspansi termal terkecil sebesar 127251090,4 N/m" dengan rasio 40%.
In general, pipes carry and flow fluids that work under internal, external, or both pressure. This pressure will cause stress in the piping system. Still, the stress that occurs in the piping system must be less than the allowable stress based on the ASME (American Society of Mechanical Engineering) code. This research was conducted to know the stress values that occur in the piping system using three different types of material based on the sustained load and the applied thermal load so that it can be known which material has superior performance when given a load factor. The three materials are regulated by an ASME B31.3 code regarding pipe processes. In this study, calculations will be using CAESAR II stress analysis software. The results of the analysis based on the value of the ratio of sustain stress and thermal expansion show that the performance of carbon steelmaterial (A-106 Gr.B) is better than alloy steel material (A-335 P5) and stainless steel (A-312 TP-304) provided that the fluid in the piping system is not corrosive. These results are based in the smallest percentage of sustain stress ratio of material A-106 Gr.B is 5,8%. For the value of thermal expansion stress determined based on the highest temperature load of 350!C where the value of stress material A-106 Gr.B is 127251090,4 N/m" andthe percentage of stress ratio is 40%. "
Depok: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia, 2022
S-pdf
UI - Skripsi Membership Universitas Indonesia Library
Nazwa Malahatul Fardah
"Dengan adanya kesadaran akan perlindungan lingkungan, bahan flame retardant berbasis bio menjadi pilihan utama yang mendapat perhatian bagi para peneliti. Dalam penelitian ini, kitosan dan natrium alginat sebagai sistem penghambat api dibangun di atas kain goni untuk mencapai ketahanan api yang efisien dengan metode pelapisan bertingkat. Hasil uji pembakaran UL-94V menunjukkan bahwa ketahanan api paling baik dicapai oleh kain 5 lapisan dengan waktu pembakaran 324,8 detik. C/NA membentuk lapisan arang yang melindungi permukaan kain goni, sehingga ketahanan api meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah lapisan. Kenaikan massa memiliki efek pada kinerja tahan api dalam proses pembakaran. Semua kain yang diberi perlakuan alkali meningkat dengan meningkatnya jumlah pelapisan dan lebih tinggi dari pada kain tanpa perlakuan alkali dengan pelapisan yang sama. Pemindaian mikroskop elektron menegaskan bahwa pada permukaan serat dengan pelapisan terdapat bintik putih yang menunjukkan bahwa lapisan C/NA menempel pada permukaan kain goni. Antara kain 5C/NA dan 5C/NA-A, kain 5C/NA-A memperlihatkan struktur serat yang lebih kasar jika di bandingkan dengan kain 5C/NA karena kain 5C/NA-A mendapatkan perlakuan alkali dengan perendaman dalam basa kuat, yaitu NaOH. Hasil FTIR menunjukkan jelaga kain NT tidak terlihat adanya puncak OH yang berada pada bilangan gelombang 3500 – 3200 cm-1 , hal ini menunjukkan bahwa terjadi pembakaran sempurna pada kain. Sedangkan pada spektra 1C/NA-A dan 5C/NA-A terlihat adanya puncak OH yang berada pada bilangan gelombang 3320 cm-1 , dimana menunjukkan bahwa dalam proses pembakaran tidak mampu membakar kain goni secara keseluruhan.
With environmental protection awareness, bio-based flame retardant materials are the main choice that has received attention from researchers. In this study, chitosan and sodium alginate as flame retardant systems were built on jute fabric to achieve efficient flame retardancy by a multilayer coating method. The UL-94V burning test results showed the best flame retardancy achieved by the 5-layer fabric with a burning time of 324.8 seconds. C/NA forms a char layer that protects the surface of the jute fabric, so the fire resistance increases as the number of layers increases. The increase in weight affects the flame retardant performance in the burning process. All alkali-treated fabrics increased with the addition of coating amount and were higher than those without alkali treatment with the same coating. Scanning electron microscopy confirmed that on the surface of the fibers with coatings, there were white spots indicating that the C/NA coating was attached to the surface of the jute fabric. Between the 5C/NA and 5C/NA-A fabrics, the 5C/NA-A fabric showed a coarser fiber structure when compared to the 5C/NA fabric because the 5C/NA-A fabric received alkali treatment by immersing in a strong base, NaOH. The FTIR results showed that the NT fabric did not show any OH peaks at wave numbers 3500 - 3200 cm-1 , indicating that complete combustion occurred on the fabric. Whereas in the spectra of 1C/NA-A and 5C/NA-A, there is an OH peak at wave number 3320 cm-1 , which indicates that the combustion process cannot burn the jute fabric as a whole."
Depok: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia, 2023
S-pdf
UI - Skripsi Membership Universitas Indonesia Library
Andini Dwi Sartika
"Disperse Red 1 (DR 1) adalah pewarna merah yang memiliki unsur kimia C16H18N4O3. DR 1 merupakan pewarna azo yang mempunyai sifat fotoisomerisasi reversibel. Pada pewarna azo perubahan dari trans ke cis dapat menyebabkan perubahan reversibel yang diinduksi cahaya pada beberapa pewarna, seperti DR 1. Perubahan struktur dari trans ke cis terjadi karena penyerapan cahaya ultraviolet (UV). Pada penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui nilai spektrum serapan cahaya pada perubahan struktur molekul Disperse Red 1 isomer trans terhadap isomer 90° dan isomer cis, sehingga mengetahui besar pergeseran spektrum penyerapan cahaya karena penyerapan UV menggunakan metode komputasi density functional theory (DFT). Hasil analisa berdasarkan spektrum serapan optik didapatkan perubahan warna pada isomer trans, 90°, dan cis karena ketika trans menyerap sinar UV maka akan terjadi pergeseran molekul sehingga membentuk isomer 90° dan isomer cis, pada saat pergeseran inilah molekul menyerap energi cahaya sehingga mengalami perubahan warna.
Disperse Red 1 (DR 1) is a red dye with the chemical element C16H18N4O3. DR 1 is an azo dye with reversible photoisomerisation properties. Some azo dyes, including DR 1, undergo light-induced reversible transitions from trans to cis. Changes in structure from trans to cis occur due to ultraviolet (UV) light absorption. This study aimed to determine the value of changes in the molecular structure of Disperse Red 1 trans isomer to 90° isomer and cis isomer, on the light absorption spectrum in order to determine the magnitude of the shift in the light absorption spectrum due to UV absorption using the density functional theory (DFT) computational method. Based on the optical absorption spectrum, the analysis revealed colour changes in the trans, 90 °, and cis isomers. When the trans-absorbed UV light, a molecular shift occurred to form the 90° isomer and the cis isomer. The molecule absorbed light energy during this shift, causing it to change colour."
Depok: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia, 2023
S-pdf
UI - Skripsi Membership Universitas Indonesia Library
Bagus Gempar Wicaksono
"Telah dilakukan penelitian mengenai proses sintesis polyacrylic acid yang bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan polimer pada peningkatan kapasitas penyerapan air. Sampel yang digunakan untuk mengetahui kapasitas penyerapan air yaitu produk absorben komersial berupa Disposable Baby Diapers. Proses sintesis polimer dilakukan dengan metode polimerisasi emulsi dengan teknik semi-kontinyu dengan komponen komposisi yaitu aquades, surfaktan anionik SDS, dan larutan PVA terhidrolisis sebagian medium viscosity. Kemudian untuk monomer acrylic acid dan inisiator APS dicampurkan secara kontinyu selama proses sintesis berlangsung pada temperatur ±70°C, kecepatan agitasi 300 rpm, dan waktu sintesis selama 4 jam dengan tiga variasi komposisi yaitu PAA, PAA+SDS, dan PAA+SDS+PVA. Kapasitas penyerapan air dihitung dengan mengikuti standar dari ASTM D570-98 dan diperoleh nilai kapasitas penyerapan air yang meningkat pada semua variasi komposisi dengan dilakukan pelapisan sebanyak 1 gram pada sampel diapers dan diperoleh peningkatan kapasitas penyerapan air pada variasi komposisi satu sebesar 229%, variasi kedua sebesar 206%, dan variasi ketiga sebesar 705%.
Research has been conducted on the synthesis process of polyacrylic acid to determine the effect of adding polymer on the water absorption capacity. The sample used to determine water absorption capacity is a commercial absorbent product in Disposable Baby Diapers (DBD). The polymer synthesis process utilized the emulsion polymerization method with a semi-continuous technique. The composition included distilled water, SDS anionic surfactant, and partially hydrolyzed PVA solution with medium viscosity. Acrylic acid monomer and APS initiator were continuously mixed during the synthesis process at a temperature of approximately 70°C, an agitation speed of 300 rpm, and a synthesis time of 4 hours. Three composition variations were used, namely PAA, PAA+SDS, and PAA+SDS+PVA. The water absorption capacity was calculated following the ASTM D570-98 standard. The resultsshowed an increased water absorption capacity for all composition variations. Coating 1 gram of the sample diapers resulted in an increase of 229% for the first composition variation, 206% for the second variation, and 705% for the third variation."
Depok: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia, 2023
S-pdf
UI - Skripsi Membership Universitas Indonesia Library
Bima Ahmad Haqiqie
"Penggunaan mineral anorganik pada industri pembuatan kertas mulai berkembang. Mineral tersebut berfungsi sebagai filler kertas untuk mengurangi penggunaan pulp yang berlebih. Selain menguntungkan secara ekonomi, penggunaan filler pada kertas dapat meningkatkan sifat optik dan retensi kertas yang dihasilkan. Salah satu mineral yang memiliki potensi baik untuk digunakan sebagai filler adalah zeolit. Pada penelitian ini dilakukan variasi pada ukuran zeolit sebagai bentuk optimalisasi karakteristik kertas yang diinginkan. Hasil yang diamati digunakan sebagai pembanding terhadap kertas dengan filler PCC mengingat PCC merupakan salah satu filler yang umum digunakan sebagai material filler kertas. Berdasarkan hasil yang didapatkan, zeolit sebagai filler belum dapat disebut sebagai mineral alternatif PCC ketikan digunakan pada kertas. Nilai brightness pada kertas dengan zeolit berada jauh di bawah kertas dengan PCC. Hal tersebut disebabkan oleh nilai brightness PCC yang lebih tinggi. Namun, opacity yang didapatkan oleh kertas zeolit berada pada spesifikasi yang dibutuhkan dan sebanding dengan kertas PCC sebab indeks bias kedua mineral tersebut tidak terpaut jauh. Pada karakteristik yang lain, yaitu sifat mekanik, terbukti zeolit dan pengecilan ukuran partikelnya berhasil meningkatkan kuat tarik kertas yang dihasilkan. Ukuran partikel yang diperkecil pada durasi tertentu dapat menahan partikel beraglomerasi dan mempertahankan ikatan antar serat kertas dengan optimal.
The use of inorganic minerals in the papermaking industry is growing. These minerals function as paper fillers to reduce the use of excess pulp. Besides being economically beneficial, the use of fillers in paper can improve the optical and retention properties of the paper produced. One mineral that has good potential to be used as a filler is zeolite. In this study, variations in zeolite size were carried out as a form of optimization of the desired paper characteristics. The results observed were used as a comparison to paper with PCC filler considering that PCC is one of the fillers commonly used as paper filler material. Based on the results obtained, zeolite as a filler cannot be called an alternative mineral to PCC when used in paper. The brightness value of paper with zeolite is far below paper with PCC. This is due to the higher brightness value of PCC. However, the opacity obtained by zeolite paper is within the required specifications and comparable to PCC paper because the refractive indices of the two minerals are not far apart. In other characteristics, namely mechanical properties, it was evident that zeolite and its particle size reduction successfully increased the tensile strength of the paper produced. The reduced particle size for a certain duration can prevent particles from agglomerating and maintain optimal bonding between paper fibers."
Depok: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia, 2023
S-pdf
UI - Skripsi Membership Universitas Indonesia Library
Putri Tabriza Ahmadin
"Penelitian ini dilakukan untuk mengamati kinetika pembentukan besi cobalt (FeCo) dari nanopartikel cobalt ferrite (CoFe2O4) dengan proses reduksi menggunakan karbon. Variasi data dilakukan pada temperatur 1000ºC, 1100ºC, dan 1200ºC selama 1 jam, 3 jam, dan 5 jam untuk setiap suhu. Variasi suhu dan waktu digunakan untuk mengetahui suhu dan waktu terbaik CoFe2O4 akan tereduksi menjadi FeCo secara optimum. Metode yang digunakan dalam mencari suhu dan waktu optimal proses reduksi ialah dengan mengamati fraksi berat (wt%) pada hasil uji XRD dan menganalisisnya dengan pendekatan John Mehl Avrami Kinetics (JMAK). Hasil menunjukkan bahwa jumlah FeCo yang terbentuk semakin bertambah seiring dengan bertambahnya waktu yang diberikan pada masing-masing temperatur saat proses perlakuan panas. Suhu terbaik dalam mereduksi CoFe2O4 ialah pada suhu 1100ºC selama 5 jam dengan wt% tertinggi yang dihasilkan, sebanyak 92%, dengan lanju konstanta selama 0,0002039 s-1 yang diperoleh dari persamaan avrami.
This research was conducted to observe the kinetics of cobalt-iron (FeCo) formation from cobalt ferrite (CoFe2O4) nanoparticles with a reduction process using carbon. Data variations were carried out at temperatures of 1000ºC, 1100ºC and 1200ºC for 1 hour, 3 hours and 5 hours for each temperature. Variations of temperature and time are used to determine which temperature and time that CoFe2O4 will be reduced to FeCo optimally. The method used in finding the optimal temperature and time for the reduction process is by observing the weight fraction (wt%) from the XRD test results and analyzing with the John Mehl Avrami Kinetics (JMAK) approximation. The results showed that the amount of FeCo formed increased with increasing time given at each temperature during the heat treatment process. The best temperature for reducing CoFe2O4 is at 1100ºC for 5 hours with the highest wt% produced, as much as 92%, with a constant rate of 0.0002039 s-1 obtained from the avrami equation."
Depok: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia, 2023
S-pdf
UI - Skripsi Membership Universitas Indonesia Library
Mohammad Norman Gaza Laksono
"Efek dari struktur pita elekronik bahan nodal line semimetals (NLS) terhadap sifat termoelektriknya ditinjau melalui kombinasi metode semianalitik dan first-principles dengan TiS sebagai contoh bahan untuk NLS tipe-I dan Mg3Bi2 untuk NLS tipe-II. Respons termoelektrik keseluruhan (S, κ_e,σ, PF, ZT) dari kedua bahan diselidiki menggunakan linearized Boltzmann transport equation dengan relaxation time approximation yang diimplementasikan dalam kode BoltzTraP2. Kami juga menggunakan model dua band untuk mengoptimasi nilai power factor (PF) dan dimensionless figure of merit ZT untuk kedua bahan. Hasil perhitungan dengan kombinasi metode first-principles dan BoltzTraP2 menunjukkan bahwa masing-masing bahan menunjukkan nilai puncak ZT sebesar ~0.014 untuk TiS dan ~0.112 untuk Mg3Bi2 pada nilai potensial kimia dari energi Fermi E_F masing-masing sekitar -0.23 eV dan -0.17 eV . Sedangkan, hasil dengan menggunakan model dua band menunjukkan peningkatan nilai koefisien sifat termoelektrik yang cukup signifikan di sekitar E_F untuk kedua bahan NLS. Diperoleh nilai ZT optimal untuk kecepatan Fermi v_F≈8⁄ℏ eV Å^(-2) dan massa efektif holes m≈ℏ^2⁄7.352 eV^(-1) Å^(-2) untuk TiS, sedangkan untuk Mg3Bi2 diperoleh ketika v_F≈9.95⁄ℏ eV Å^(-2) dan m≈ℏ^2⁄7.352 eV^(-1) Å^(-2). Peningkatan ini diduga diakibatkan oleh persilangan pita energi NLS di sekitar E_F. Hasil kami menunjukkan bahwa kedua bahan NLS ini mungkin dapat menjadi bahan semimetal yang menjanjikan untuk termoelektrik.
The effect of electronic band structure of nodal line semimetals (NLS) on their thermoelectric properties investigated through a combination of semi-analytical methods and first-principles method using TiS as NLS type-I and Mg3Bi2 as NLS type-II as example materials. A detailed thermoelectric response (S, κ_e, σ, PF, ZT) investigated using linearized Boltzmann transport equation with relaxation time approximation implemented in BoltzTraP2 codes. We also use two-band model to optimize the power factor (PF) and dimensionless figure of merit ZT values for both materials.The calculation results using first-principles methods and BoltzTraP2 showed that each NLS material showed a peak ZT value ~0.014 for TiS and ~0.112 for Mg3Bi2 for certain chemical potential value of Fermi energy E_F about -0.23 eV and -0.17 eV, respectively. The results using model exhibits significant thermoelectric properties values increase around E_F for both NLS. Optimum ZT value for TiS and Mg3Bi2 is obtained for Fermi velocity v_F of 8⁄ℏ eV Å^(-2) and 9.95⁄ℏ eV Å^(-2) and holes effective mass m of ℏ^2⁄7.352 eV^(-1) Å^(-2) and ℏ^2⁄7.352 eV^(-1) Å^(-2), respectively.This increase is allegedly due to energy bands crossing around E_F. Our results suggest that these NLS materials might be promising thermoelectric materials in semimetals class."
Depok: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia, 2023
S-pdf
UI - Skripsi Membership Universitas Indonesia Library