Efek Konsentrasi Doping Mangan (Mn) Terhadap Ukuran Butir dan Struktur Kristal Partikel Nano Zn(1-x)Mnx (x=0; 0,02; 0,03)

Abstract

Semikonduktor ferromagnetik masih menjadi fokus utama dalam dunia sains maupun dunia teknologi. Investigasi sifat ferromagnetik dalam material Diluted Magnetic Semiconductors (DMS) menjadi inspirasi banyak penelitian di bidang aplikasi spintronik. Dalam aplikasinya, material ini dimanfaatkan dalam proses pengolahan data dan penyimpanan data dalam komputer. Senyawa ZnO telah mendapat banyak perhatian dalam beberapa tahun terakhir karena prediksi teoritis sifat semikonduktor ferromagnetik dengan temperatur Curie (Tc) di atas temperatur ruang. Banyak penelitian intensif pada ZnO doping logam transisi sebagai material DMS. Logam transisi yang di implankan pada ZnO diharapkan dapat memainkan peran penting dalam sifat baru material khususnya untuk perangkat spintronik masa depan. Pada penelitian ini, ZnO didoping dengan Mn dalam bentuk Zn(1-x)MnxO (x=0; 0,02 dan 0,03). Bahan dasar yang digunakan adalah (CH3COO)2.Zn.2H2O (PA ≥ 99%), (CH3COO)2.Mn.4H2O (PA ≥ 99%), NH4OH 25% dan HCl 37%. Metode sintesis yang digunakan adalah metode kopresipitasi. Karakterisasi struktur kristal menggunakan XRD, dianalisis dengan software Rietica. Sedangkan morfologi dikarakterisasi dengan menggunakan SEM. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nanopartikel Zn(1-x)MnxO telah berhasil disintesis dengan ukuran butir kristal berkisar antara 35,13 nm hingga 81,90 nm. Hasil analisis dengan program Rietica menunjukkan bahwa peningkatan komposisi doping Mn2+, sesuai dengan peningkatan parameter kisi dan volume kristal senyawa nanopartikel Zn(1-x)MnxO. Hal ini disebabkan oleh jari-jari ion Mn2+ yang lebih besar menggantikan posisi ion Zn2+.