Sintesis dan identifikasi perubahan struktur lokal Bi4Ti3O12 terdoping V5+ dengan spektroskopi raman

INDONESIA:

Senyawa Bi4Ti3O12 adalah senyawa Aurivillius lapis tiga yang tersusun atas lapis [Bi2O2]2+ dan tiga lapis [Bi2Ti3O10]2+ yang memiliki sifat feroelektrik, sehingga material ini berpeluang digunakan pada dunia industri elektronika misalnya sebagai kapasitor atau Ferroelectric Random Access Memorys (FRAMs). Salah satu usaha untuk memperbaiki sifat feroelektrik dapat dilakukan dengan mendoping Bi4Ti3O12 dengan dopan V5+, yang menyebabkan perubahan-perubahan halus pada tingkat struktur lokal kristal yang dapat meningkatkan sifat feroelektrik dari Bi4Ti3O12. Teknik spektroskopi Raman merupakan alat yang ideal untuk mendeteksi perubahan halus pada tingkat struktur lokal kristal. Dalam penelitian ini Bi4Ti3-xVxO12(x= 0.05; 0.1; 0.15; 0.2) telah disintesis menggunakan metode reaksi fasa padat. Sampel hasil sintesis dikarakterisasi menggunkan XRD, SEM-EDS dan spektroskopi Raman. Data XRD menunjukkan bahwa fasa Bi4Ti3O12 telah terbentuk dari proses sintesis dengan adanya pengotor VO2. Hasil SEM-EDX menunjukkan bahwa morfologi partikel dari Bi4Ti3-xVxO12 (x= 0,05; 0,1; 0,15; 0,2) adalah plate-like serta ditemukan adanya logam vanadium yang terdoping dalam Bi4Ti3O12. Hasil analisis spektroskopi Raman menunjukkan bahwa pendopingan senyawa Bi4Ti3O12 dengan V5+ menyebabkan pergeseran posisi puncak modus vibrasi stretching Ti-O (703 dan 850 cm-1) ke arah bilangan gelombang lebih tinggi (energi lebih besar), yang mengindikasikan bahwa ikatan B-O menjadi semakin pendek.

ENGLISH:

Bi4Ti3O12 is the three layer Aurivillius compound which composed of [Bi2O2] layer and three layers of [Bi2Ti3O10] that have ferroelectric properties. So that material has opportunity to be used in electronic industrial for example as capacitor or Ferroelectric Random Access Memorys (FRAMs). One of the effort to improve ferroelectric properties can be done with doping Bi4Ti3O12 with V5+ dopant, so that cause the chance of crystal local structure that can increase ferroelectric properties from Bi4Ti3O12. Raman spetroskopy technique is an ideal technique to detect the change of crystal local structure. In this research Bi4Ti3-xVxO12(x= 0.05; 0.1; 0.15; 0.2) have synthesized using solid state reaction method. Synthesis result was characterized using XRD, SEM-EDS, and Raman spectroscopy. Based on X-ray diffraction pattern,the crystal of all obtained Bi4Ti3O12 were successfully formed with small impurities of VO2 phase. Scanning electron microscopy (SEM) images showed that the particle of all obtained Bi4Ti3-xVxO12 have shape platelet-like. The analysis Raman spectroscopy show that doping Bi4Ti3O12 with V5+ cause shiff position mode vibration stretching Ti-O (703 and 850 cm-1) to higher wivelenght number (higher energy), that cause bonding of B-O become shorter.