Purwokerto (Antaranews Jateng) - Barium heksaferit tipe-M dapat dioptimalkan sebagai material fungsional penyerap gelombang mikro, kata dosen Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Jenderal Soedirman Purwokerto Prof. R. Wahyu Widanarto.
"Dalam 10 tahun terakhir ini, teknologi penyerap gelombang elektromagnetik mempunyai daya tarik tersendiri karena pengembangan teknologi komunikasi gelombang mikro atau wireless, antiradar (Radio Detection and Ranging), dan anti-interferensi gelombang elektromagnetik," katanya saat Sidang Terbuka Senat Universitas Jenderal Soedirman di Gedung Soemardjito, Unsoed Purwokerto, Kabupaten Banyumas, Jawa Tengah, Selasa.
Widanarto mengatakan hal itu dalam orasi ilmiah yang dibacakan saat dikukuhkan sebagai Guru Besar Tetap Bidang Ilmu Fisika Material Fakultas MIPA Unsoed Purwokerto.
Dalam hal ini, Widanarto merupakan profesor ke-65 di Unsoed Purwokerto dan pertama di Fakultas MIPA Unsoed.
Lebih lanjut, dia mengatakan paparan radiasi gelombang elektromagnetik secara terus menerus dapat menyebabkan gangguan pada kesehatan dan piranti elektronik.
"Absorpsi atau dispersi energi elektromagnetik dalam medium antara sumber gelombang elektromagnetik dan target yang dilindungi oleh material penyerap gelombang elektromagnetik merupakan sebuah metode untuk mengurangi intensitas gelombang elektromagnetik yang dipantulkan," katanya.
Oleh karena itu, kata dia, material penyerap gelombang elektromagnetik dengan kemampuan menyerap gelombang elektromagnetik yang tidak diinginkan menjadi salah satu "high-tech" material yang krusial.
Menurut dia, ferit merupakan oksida ferromagnetik dengan sifat magnetik dan dielektrik yang berguna untuk aplikasi-aplikasi radio frekuensi (RF) dan gelombang mikro.
"Ferit tipe-spinel seperti NiZn dan MnZn ferit telah digunakan sebagai penyerap gelombang elektromagnetik dalam ring frekuensi MHz. Namun demikian, ferit ini tidak dapat bekerja dengan baik dalam ring frekuensi GHz karena penurunan `magnetic loss` yang besar akibat batasan Snoek," jelasnya.
Ia mengatakan barium ferit tipe-M dengan medan magnetik anisotropi kristal yang lebar merupakan salah satu material magnetik yang dapat digunakan pada frekuensi tinggi dalam ring GHz dibandingkan ferit dengan struktur spinel dan garnet.
Menurut dia, hal itu disebabkan harganya murah, kuat medan koersivitas (Hc), magnetisasi remanen (Mr) dan magnetisasi saturasi (Ms) yang tinggi, serta frekuensi resonansi alam yang tinggi merupakan keunggulan barium ferit tipe-M.
Di samping itu, barium ferit tipe-M mempunyai sifat kimia yang stabil dan tahan korosi.
"Namun demikian, lebar frekuensi absorpsi masih diskrit dan relatif kecil," katanya.
Widanarto mengatakan subtitusi Fe3+ dalam barium heksaferit dengan material tanah jarang atau"rare earth" (RE) merupakan salah satu cara untuk menggeser frekuensi resonansi fr dan merubah kuat medan anisotropi.
Menurut dia, fenomena itu menunjukkan bahwa sifat-sifat absorpsi gelombang elektromagnetik dapat dikontrol oleh perubahan konsentrasi dopan yang digunakan.
"Berdasarkan hal tersebut, sebuah seri barium heksaferit dengan doping La3+ dan Nd3+ dipersiapkan masing-masing menggunakan metode `Solid State Reaction` (SSR) dan `Modified Solid State Reaction` (MSSR). Material komersial BaCO3, La2O3, Nd2O3, dan partikel nano Fe3O4 alam digunakan sebagai material baku," katanya.
Widanarto mengatakan ferit alam diperoleh dengan mengekstraksi pasir besi yang berasal dari Kecamatan Binangun, Kabupaten Cilacap.
Karakterisasi secara mikroskopik dilakukan untuk menentukan pengaruh konsentrasi dopan terhadap morfologi permukaan, komposisi, struktur, ukuran partikel, sifat magnetik, dan kemampuan menyerap gelombang mikro dalam X-band (8-12 GHz).
Menurut dia, hasilnya menunjukkan bahwa kemampuan material magnetik barium heksaferit tipe-M dalam menyerap gelombang mikro pada X-band dapat dikontrol atau dioptimalisasi dengan memvariasi kandungan ion La3+ dan Nd3+ sebagai substituen ion Fe3+ pada lokasi kisi oktahedral barium heksaferit.
"Komposisi optimal dari kandungan ion-ion tersebut dalam barium heksaferit sangat berguna untuk pengembangan bahan penyerap gelombang mikro yang efisien sebagai piranti yang berkaitan dengan teknologi komunikasi tanpa kabel (wireless), antiradar dan anti-interferensi gelombang elektromagnetik," katanya.
Akademisi: Barium heksaferit tipe-m serap gelombang mikro
Prof. R. Wahyu Widanarto menyampaikan orasi ilmiah saat dikukuhkan sebagai Guru Besar Tetap Bidang Ilmu Fisika Material Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Jenderal Soedirman Purwokerto dalam Sidang Terbuka Senat Unsoed Purwokerto di Gedung Soemardjito, Unsoed Purwokerto, Selasa (30/1/2018). (Foto: Sumarwoto)
