Struktur dan Sifat Tunneling Magnetoresistance Sistem Nano Komposit Co-Al 2 O 3 Hasil Proses HEM (Setyo Purwanto) 285 . STRUKTUR DAN SIFAT TUNNELING MAGNETORESISTANCE SISTEM NANO KOMPOSIT Co-Al 2 O 3 HASIL PROSES HEM Setyo Purwanto 1 , Wisnu A. A. 1 , Mujamilah 1 dan Abdullah 2 1 Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir (PTBIN) - BATAN Kawasan Puspiptek, Serpong 15314, Tangerang 2 Program Pascasarjana Ilmu Bahan - UI Jl. Salemba Raya No. 4, Jakarta ABSTRAK STRUKTUR DAN SIFAT TUNNELING MAGNETORESISTANCE SISTEM NANO KOMPOSIT Co-Al 2 O 3 HASIL PROSES HEM. Telah dilakukan penelitian pada sistem komposit Co-Al 2 O 3 yang disiapkan dengan High Energy Milling (HEM) SPEX 8000 selama 1,5 jam, 4,5 jam, 1,5 jam, 4,5 jam, 12 jam dan 20 jam. Dihipotesakan bahwa sifat magnetoresistance dari bahan tergantung pada fraksi fasa Co-HCPdan fasa Co-FCC dari material tersebut. Pengamatan dengan difraksi sinar-X diketahui terjadi perubahan keberadaan fasa Co-HCP menjadi Co-FCC akibat akumulasi stacking fault selama proses milling. Dari pengukuran VSM harga saturasi magnetik bahan menunjukkan penurunan dari 116 emu/gram menjadi 107, 46,2 dan 36,1 emu/gram. Hal ini menunjukkan bahwa proses milling membuat keberadaan fasa Co-HCP menurun dan fasa Co-FCC meningkat masing-masing untuk cuplikan pasca milling 1,5jam, 4,5jam, 12 jam dan 20 jam. Sifat Magnetoresistance diamati dengan menggunakan peralatan four point probe, diketahui terjadi peningkatan harga nisbah Magnetoresistance (MR) dari 0,5% , 4% , 5% dan 9% masing-masing untuk cuplikan pelet Co-Al 2 O 3 pasca milling 1,5jam, 4,5jam, 12jam dan 20jam. Hasil-hasil di atas terlihat konsisten dengan hasil penelitian pada sistem Co-Al 2 O 3 film tipis. Dari hasil SEM/EDX untuk komposit Co-Al 2 O 3 diketahui masing-masing perbandingan Wt% dari cobalt dan Al 2 O 3 adalah 23,06 : 78,18 pasca milling 12 jam serta 22,27 : 77,73 untuk pasca milling 20 jam. Kata kunci : Komposit Co-Al 2 O 3 , Tunneling Magnetoresistance , milling energi tinggi (HEM) ABSTRACT STRUCTURE AND TUNNELING MAGNETORESISTANCE PROPERTIES OF Co-Al 2 O 3 AS GROWN BY HEM PROCESS. Study on structure and Tunneling Magnetoresistance (TMR) properties of Co-Al 2 O 3 material as prepared by using High Energy Milling (HEM) SPEX 8000 for 1.5 , 4.5 ,12 and 20 hours have been done. It is assumed that magnetoresistance characteristic of the material depends on Co-HCP and Co-FCC fraction. From X ray diffraction pattern has shown the evolution structure fron Co-HCP to Co-FCC due to the accumulation of stacking fault. Tunneling magnetoresistance properties has been measured by using four point probe device, the value of magnetoresistance are 0.5%, 4%, 5% and 9% for pellet Co-Al 2 O 3 after 1.5 , 4.5 , 12 and 20 hours milling process respectively. It is confirmed that from magnetic saturation value of the material measured by VSM shows a decline from 116 to 107 ,46.2 and 36.1 emu/gram for the sample after milling for 1.5 , 4.5 , 12 and 20 hours milling process. This shows that milling process makes HCP Co phase decreases and FCC Co increases. The statement above defines that there is a consistency with the research result on thin film Co-Al 2 O 3 system develop by sputtering technique. Key words : Composite Co-Al 2 O 3 , tunneling magnetoresistance, high energy milling (HEM) PENDAHULUAN Komposit Co-Al 2 O 3 diketahui dalam bentuk film tipis memiliki sifat magnetoresistance maksimum 12% pada suhu kamar dan 20% pada suhu helium cair dimana diketahui fasa Co-FCC dominan dibandingkan fasa Co-HCP [1]. Kemudian berturut-turut diketahui harga Magnetoresistance (MR) untuk komposisi granular film Co 36 Al 22 O 42 (12%), Co 46 Al 19 O 35 (9%), Co 52 Al 20 O 28 (8%) dan Co 54 Al 21 O 25 (6%) pada suhu kamar. Fenomena Tunneling Magnetoresisitance (TMR) pada komposit ini terjadi diantara granular cobalt yang memiliki nilai maksimum pada komposisi Co 36 Al 22 O 42 (10,6%) pada suhu kamar [2]. Diketahui bahwa bahan Co memiliki sifat alotropik memiliki dua fasa yakni fasa Co-HCP dan Co-FCC dimana fasa Co-HCP lebih stabil pada suhu rendah sampai suhu ruang sedangkan fasa Co-FCC lebih stabil pada suhu tinggi [3]. Diketahui pula, pada