PENGARUH KOMPOSISI CoFe 2 O 4 TERHADAP SIFAT MAGNETIK NANOKOMPOSIT CoFe 2 O 4 /PVDF YANG DISINTESIS DENGAN METODE SOLGEL
Sovia Yulianti 1 , Ramli 2 , Yulkifli 2 ,Yenni Darvina *2
1) Mahasiswa Fisika, FMIPA Universitas Negeri Padang
2) Jurusan Fisika, FMIPA Universitas Negeri Padang
1) soviayulianti123@gmail.com, 2) ramli@fmipa.unp.ac.id, 2) yulkifliamir@gmail.com,* 2) ydarvina@yahoo.com

## ABSTRACT
Cobalt  Ferrite  (CoFe 2 O 4 )  is  a  magnetic  material  that  has  high  coercivity,  magnetic  properties,  and  has electrical  resistivity  and  high  saturation  magnetization,  very  suitable  for  applications  in  the  field  of  magnetic, magnetic sensors, magnetic sensor constituents, biomedical materials, Magnetic Resonance Imaging (MRI) and hypertamia.  The  purpose  of  the  survey  is  to  explain  the  composition  of  the  CoFe 2 O 4 composition  on  the magnetic properties of the CoFe 2 O 4 / PVDF nanocomposites synthesized by the Sol-Gel Method. There are three research results from vsm test data on hysteresis curves. First, the magnetization saturation data of each variation obtained  results  of  2.07  memu,  0.97  memu,  2.18  memu,  1.07  memu,  and  0.91  memu.  Second,  the  Remanent Magnetization data obtained results are 0.41 memu, 0.28 memu, 0.35 memu, 0.27 memu, and 0.16 memu. Third, the Medan Coercivity data is 208.31 Oe, 293.42 Oe, 163.20 Oe, 335.88 Oe, and 93.86 Oe.

## Keywords: Cobalt ferrit, PVDF, magnetic properties, sol gel
his is an open access article distributed under the Creative Commons 4.0 Attribution License, which  permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited . ©2018 by author and Universitas Negeri Padang.

## PENDAHULUAN
Indonesia  merupakan  negara  yang  paling banyak  mengandung  mineral  pasir  besi  dan  banyak tersebar  luas  di  sepanjang  tepian  samudera  Hindia mulai  dari  pulau  sumatera  wilayah  paling  barat hingga pulau Bali , Lombok dan sekitarnya [1] . Daerah Sumatera  Barat  banyak  memiliki  kandungan  pasir besi  pada  kecamatan  Sangir  Balai  Janggo  daerah Sungai  Kunyit,  Kabupaten  Solok  Selatan  Sumatera Barat    sebesar  87,59%.  Bijih  besi  yang  terdapat  di Solok  Selatan  terbentuk  sebagai  endapan  alluvial bijih  besi Pasir  besi adalah  bijih  besi  berbentuk pasir yang    banyak  ditemui    di  alam  bercampur  dengan pasir [2] .  Pasir  besi  mengandung  mineral  besi  dengan konsentrasi  yang cukup tinggi.mineral-mineral  yang terdapat  didalam  endapan  pasir  besi  terdapat  tiga bagian  yaitu  hematit  (α-Fe 2 O 3 ),  magnetit  (α-Fe 2 O 4 ), dan  maghemit  (γ-Fe 2 O 3). Menariknya  kandungan didalam pasir besi dari  alam ini  membuat banyaknya kajian  tentang  pasir  besi  dan  juga  kajian  tentang pencampuran  pasir  besi  kedalam  bahan  lain  untuk membuat  manfaat  dari  pasir  besi  ini  bias  digunakan lebih  fleksible  dan  luas  lagi  penggunaannya  di industri maju.
Pada saat ini dunia industri banyak mengalami kemajuan  yang  begitu  pesat  sampai  sekarang  hingga masa yang akan datang yang mengembangkan sistem otomatis  yang  sering  disebut  dengan  sensor.  Sensor magnetik  adalah  salah  satu  sensor  yang  sangat diminati  oleh  para  peneliti.  Sifat  magnetic  selain dimiliki magnet juga dimiliki oleh bahan. Dilihat dari sifat  medan  magnetik  atomisnya,sifat  magnetik bahan  dibagi  menjadi  4  bagian  yaitu  diamagnetik,
paramagnetik,  superparamagnetik  dan  feromagnetik. Salah    satu    material    nanopartikel    yang    banyak diteliti  adalah  nanopartikel 𝐶𝑜𝐹𝑒 2 𝑂 4 (cobalt  ferrite). Selain  berpotensi  memiliki  sifat  superparamagnetik, sifat khusus yang membedakan nanopartikel 𝐶𝑜𝐹𝑒 2 𝑂 4 dengan  nanopartikel  magnetik  lain  adalah 𝐶𝑜𝐹𝑒 2 𝑂 4 memiliki  nilai  konstanta  anisotropi  yang lebih  tingg  dari  sifat  yang  lainnya.    Cobalt  ferrite mempunyai  sifat  yang  begitu  khas  berupa  sifat superparamagnetik,  memilki  sifat  koersifitas  tinggi dan  memiliki  resistivitas  listrik  dan  magneturasi saturasi  (Ms)  yang  sangat  tinggi.  Banyak  sekali bahan  pengikat  yang  digunakan  untuk  membuat komposit salah satunya adalah bahan polimer [3] . Salah satu polimer konduktif yang aplikasinya sangat  luas  dalam  kimia,  biomedis  dan  industri elektonika  adalah polyvinilidene  flouride (PVDF). Polyvinylidene    fluoride (PVDF)  adalah  bahan fluoropolymer    yang    memiliki  sifat  piezoelektrik dan  sifat  pyroelektrik    yang    kuat.  Bahan  ini  salah satu  yang    telah  banyak  digunakan  karena  memiliki banyak sifat yang bisa memperoleh respon yang baik, sifat keakuan rendah, fleksibel, dan ringan.
Logam  kedua  yang  terbanyak  di  muka  bumi ini  adalah  Besi.  Besi  ini  mempunyai  ciri-ciri tersendiri  yaitu  sebuah  logam  yang  diperoleh  dari endapan  pasir    besi    dan  sering  juga  berhubungan dengan  mineral  logam  lainnya.  Salah  satu  jenis logam  yang  sangat  menarik  dan  digunakan  agar berfungsi  dalam  berbagai  bidang  yaitu  mulai  dalam bidang    pertanian,  peternakan,  permesinan,  alat rumah tangga serta alat transportasi.
Nanopartikel  Fe 3 O 4 adalah  salah  satu  jenis material  magnetik  yang  banyak  dikembangkan karena mempunyai karakteristik yang cukup potensial  dan  banyak  digunakan  dalam  aplikasi sensor magnetik GMR [4] .Suatu partikel yang berukuran 1-100 nm dalam bentuk nanometer disebut dengan  Nanopartikel.  Karakteristik  nanopartikel Fe 3 O 4 meliputi  nilai  magnetisasi  saturasi    (Ms)  yang tinggi,  soft  magnetik,  medan  koersifitas  (Hc)  yang kecil, dan nilai anisotropi yang rendah serta memiliki sifat superparamgnetik [5] . Magnetit ( Fe 3 O 4 )  adalah  suatu campuran dari suatu  oksida  besi  yang  terbentuk  karena  adanya reaksi  oksida  besi(II)  dengan  besi(III)  yang  mana hasilnya  lebih  unggul  dibandingkan  dari  oksida besi(II)  dan  oksida  besi(III)  dari  masing-masingnya. Magnetit memiliki keunggulan berupa sifat magnetiknya  yang  lebih  kuat  dibandingkan  dengan sifat oksida besi. Karena keunggulannya itulah maka magnetit  sangat  terpopular  dikalangan  material terapan dan material sains. Saat sekarang ini magnetit banyak  di  manfaatkan  diseluruh  bidang  baik  berupa terapi kanker, material pengontras, targeting obat,pemisahan,  biokimia, Magnetic  Resonance Imaging (MRI), dan material penyimpan data [6] . Dalam fasa ferimagnetik ini terbentuk domain magnetic  dan  terjadilah  histeresis.bagian  yang terpenting  dari  ferimagnetik  adalah  ferrite.gabungan dari  ion-ion  yang  memiliki  kemampuan  magnetic disebut dengan ferrte dimana kemampuan itu berasal dari  ion  magnetic  yang  disebut  dengan  kation. Seperti yang ditunjukkan pada gambar 1.
Gambar 1. Struktur Fe 3 O 4
Berdasarkan Gambar 1 dapat dilihat bagaimana  heksagonal  dan  struktur  dari Fe 3 O 4 . Dalam  tiap  sel  terdapat  sejumlah  ion  sebanyak delapan  ion  Fe 3+ yang  berada  di  bagian  tetrahedral (A). Tetrahedron mempunyai empat sudut yang mana setiap  sudut  itu  ditempati  oleh  ion-ion  karena letaknya ditengah-tengah sehingga strukturnya berbentuk heksagonal.
Nanokomposit  adalah  salah  satu  material yang sangat penting dalam menyisipkan nanopartikel yang  bertindak  sebagai  filter  dalam  sebuah  matriks. Pencampuran  dalam  sejumlah  fase  yang  berbeda yang  terdapat  pada  nanokomposit.  Dari  salah  satu material nanokomposit ini juga memiliki fungsi yang penting    yang  dapat  meningkatkan  serta    membatasi skemampuan  material  serta    mengakibatkan  adanya ikatan antar partikel.  Semakin  banyak  partikel yang
berinteraksi  maka   besar dan kuat dari material akan bertambah yang terdapat dalam sebuah nanokomposit,  semakin  kuat  ikatan  partikel  maka semakin kuat juga sifat mekanik yang terdapat dalam suatu ikatan partikel, tetapi tidak dengan penambahan  partikel-partikel  nano  itulah  yang  akan mengakibatkan  meningkatnya  sifat  mekanik  dalam suatu  partikel.  Berikut  adalah  gambar  atau  bentuk dari struktur nanokomposit, lihat Gambar 2.
Gambar 2. Struktur Nanokomposit
Berdasarkan  Gambar  2  adalah  struktur nanokomposit mempunyai sebuah material komposit  yang  berupa  bahan  konvesional  seperti logam.  Logam  merupakan  contoh  dari  sebuah  bahan komposit  yang  memiliki  beberapa  kelebihan  yang sangat khas dibandingkan bahan konvesional. Seperti perbandingan  bahan  konvesional  yang  mempunyai densiti yang  sangat  rendah.  Dalam  konteks penggunaan  bahan  konvesional  juga  memberikan beberapa  implikasi  yang  sangat  penting.  Sifat kekakuan  dan  kekuatan  yang  dimiliki  oleh  komposit ini  sangat  tinggi  dibandingkan  dengan  bahan konvesional.  Kekuatan  dari  komposit  tersebut  juga dapat  diatur  ( tailorability )  berupa  kemampuan  yang dimiliki  seperti  memiliki  tahanan  korosi,  tahanan lelah  ( fatique  resistance )  serta  kekuatan  jenis  yang memiliki rasio kekuatan terhadap berat jenis [7] . Dalam  bidang  kedokteran  banyak  yang dimanfaatkan salah satunya yaitu teknologinano yang berfungsi  untuk  mendeteksi  gen  maupun  mendeteksi obat  serta  juga  dapat  menggunakan  alat-alat  berupa nanoelektronik. Saat sekarang perkembangan teknologi nano sangat dimanfaatkan dan berkembang begitu  pesat  serta  dapat  diaplikasikan  dalam pembuatan nanosensor, nanokomputer (yang berbasis  material  nano  dan  tabung  nano),   pembutan laser jenis baru dan aplikasi lainnya [8] . Nanokomposit CoFe 2 O 4 yaitu  salah  satu nanokomposit  yang  sangat  penting  dan  salah  satu partikel  yang  banyak  dimanfaatkan  dalam  bidang biomedis  yang  digunakan  sebagai  cairan  magnetik, sebagai  katalis  serta  sebagai  bahan  pembawa  target dalam  pengiriman  obat [8] .  sementara  itu,  lapisan CoFe 2 O 4 juga  digunakan  sebagai  penyusun  sensor Giant Magnetometer dan penyusun material [9] . Cobalt  ferrit  ( CoFe 2 O 4 )  adalah  oksidasi cubikyang  menggunakan  struktur  inverse  spinel [10] . Pada sisi oktahedral B pada struktur cobalt ferrite ini terdapat  delapan  kation  Fe 3+ dan  juga  terdapat delapan kation Co 2+ tetapi berbeda dengan tetrahedral
A  karena  didalam  nya  terdapat  sisa  dari  sebuah kation  Fe 3+ .  Cobalt  ferrite  ini  juga  memiliki magneturasi saturasi dan anisotropi magneto-kristalin yang  sangat  tinggi  sehingga  (k1=+2  x  10 6 egr/cm 3 ), dan  nilai  dari  magnetisasi  saturasinya  (33,44 kWb/m 2 )  dan  mempunyai  sifat  stabilitas  kimiayang sangat tinggi dan sifat mekanik yang sangat kuat dan akan  berkembang  menjadi  generasi  baru  yang berfungsi  untuk  mengembangkan  disk  Magneto- Optical  (MO),  pemindah  fasa,  perangkat  non-timbal balik  dengan  tuning  frekuensi  yang  disediakan  oleh medan magnet eksternal, filter gelombang milimeter, sirkuit  terpadu  microwave  monolitik  (MMICs), sirkuit terpadu gelombang mikro (MIC) dan coplanar wavequides  (CPWs).  Karena  adanya  lebar  transisi yang  sangat  sempit  pada  pebandingan  Mr  t/Hc  ini juga  menimbulkan  kapasitas/kerapatan  linear  yang sangat  tinggi  (High  Linier  Densities)  yang  akan dicapai.  Perbandingan  dari  Mr  t/Hc  dimana  t  ialah ketebalan fil tipis, Mr ialah magnetisasi remanen, dan Hc ialah medan koersifitas.
Stabilitas  dalam  larutan  ini  memiliki  faktor yang    sangat  berpengaruh  Pada  stabilitas  ini  yang berfungsi  untuk  melakukan  pengukuran  aplikasi spin  coating berupa  pH  larutan,  suhu  preparasi, viskositas  larutan  prekursor,  putaran  spin  coating serta  kosentrasi  ion-ion  logam.  Dalam  preparasi yang  menggunakan  metoda sol-gel ini  sangat berfungsi  dalam  menguji  sampel  menggunkan  alat spin coating dalan bagian pertama sehingga metode spin  coating dan  preparasi  lapisan  tipis  ini  juga sangat berperan penting karena dua bagian tersebut adalah termasuk hal penting dalam spin coating .
Sifat   material    magnetik  terdiri  dari  4  yaitu diamagnetik,  paramagnetik,  ferromagnetik,    dan superparamagnetik.  Berdasarkan  kekuatan  medan koersif  material  magnetik  terdiri  dari  dua  bagian yaitu    tipe  yang  keras  (permanen)  dan  tipe  yang lunak  (non  permanen).  Magnet  permanen  ini mempunyai  medan  koersif  (Hc)  yang  besar  dan keluarannya  juga  dapat  dipahami  menggunakan diagram histeresis sedangkan magnet non permanen memiliki    kemampuan  yang  sangat  lemah  pada medan koersifitas [11] .Kurva histeresis Pada gambar 2  dapat  dilihat  dengan  jelas  bentuk  dari  material magnet keras dan magnet lunak.
Magnet  permanen  adalah  magnet  yang memiliki kurva histerisis ( hysterisis loop) yang  lebar dan memiliki nilai koersivitas yang tinggi yaitu diatas 10kA/m [12] . Sebuah  material  yang bisa  menghasilkan sebuah  medan  magnet  yang  memilki  sifat  sementara yang  disebut  dengan  material  sementara.  Bahan  ini memiliki  koersivitas  yang  rendah  yaitu  dibawah  1 kA/m.  Magnet  sementara  ( soft  magnet )  dihasilkan melalui  proses  pengecoran,  dimana  logam  cair dituangkan  kesebuah  kotak  atau  cetakan  yang  udah disediakan  setelah  itu  dibiarkan  membeku  dan mendingin sehingga terbentuk seperti catakan.
Bahan  penghantar  yang  sering  dialiri  arus listrik  itu  bergantung  pada  besarnya  medan  listrik serta  besar  arus  listriknya  juga  dialiri  sepanjang bahan  penghantar.  Bahan  sejenis  besi  atau  besi  ini digunakan untuk mengisi kumparan supaya kemampuan  medan  magnet  yang  dihasilkan  cukup kuat  dan  sistem  ini  sering  disebut  dengan electromagnet.    Seperti  yang  ditunjukkan  pada gambar 3.
Gambar  3. a). Magnet Permanen b). Magnet Non Permanen
Gambar 3 terdapat medan magnet dan induksi medan  magnet.  Berdasarkan  kurva  H  merupakan medan  magnet  yang  digunkan  untuk  menginduksi medan  yang  berkekuatan  B  dalam  sebuah  material. Kemudian  medan  H  ini  dihilangkan  spesimennya sehingga  tersisa  residu  magnetisasi  Br  disebut sebagai  residual  remanen,  setelah  itu  gaya  koersif juga  dibutuhkan  untuk  medan  magnet  Hc  supaya dapat  diterapkan  dan  dipakai  untuk  menghilangkan nya  dalam  arah  yang  berlawanan.  Pada  gambar  3 ditunjukkan  bahwa  magnet  lunak  mudah  di demagnetisasi  dan  mudah  juga  dimagnetisasi.  Jika pada kurva  histeresis tersebut nilai H  nya  yang kecil yang  sudah  cukup  agar  bisa  menginduksi  medan  B yang  sangat  besar  dan  dibutuhkan  juga  medan  Hc yang  sangat  rendah  untuk  meniadakannya  dalam suatu logam.
Pada  magnet  ini    materialnya  sulit  untuk  di magnetisasi  dan  sulit  juga  untuk  didemagtisasi  yang disebut  dengan  magnet  permanenn.,  disebabkan karena  hasil  kali  dari  induksi  (V.det/m 2 )  dan  medan magnetnya  (A/m)  itu  adalah  energi  per  satuan volume.  Pada  bagian  yang  luas  dari  sebuah integrasinya  yang  sama  besar  dalam  loop  histeresis merupakan  sama  karena  energi  yang  digunakan dalam  sebuah  reaksi  magnetisasi  yang  akan  berjalan sesuai dengan alurnya, yang bergerak dari nol sampai +H  sehingga  mencapai  –H  sampai  kembali  ke  nol lagi.  Dalam  hal  ini  sebuah  kekuatan  energi  sangat berperan  penting  karena  sangat  dibutuhkan  untuk magnet  lunak  yang  selalu  diabaikan,  sedangkan magnet  keras  juga  sangat  memerlukan  energi  yang sangat  banyak  karena  dengan  energi  itulah  kondisi ruang itulah demagnetisasi dapat diabaikan [12] . Magnet  non  permanen  digunakan  saat terjadinya frekuensi yang tinggi dan arus listrik yang bolak-balik sehingga terjadi suatu reaksi yang berupa
siklus  demagnetisasi  dan  siklus  magnetisasi  yang dilakukan  secara  berulang-ulang  sehingga  dapat dilihat  dalam  satu  detik  tiap  selang  waktu.  Material lunak ini memilki spesifikasi yang agak kritis supaya tidak  terjadi  kejenuhan  induksi  yang  tinggi  pada magnet non permanen, pemeabilitas maksimum yang tinggi  dan  medan  koersif  yang  rendah.  Pada  magnet non  permanen  ini  juga  mempunyai  nilai  rasio permebialitas yang tinggi sehingga mudah mengalami  megnetisasi    dan  juga  membutuhkan sebuah  H  yang  kecil  sehingga  menghasilkan  sebuah induksi  dan    rapat  fluks  yang  sangat  besar.  Bahan ferrite  ini  sangat  kecil  apabila  disetarakan  dengan sebuah  material  yang  bermacam-macam  bentuknya yang  berukuran  sama  terdpat  pada  kerapatan.  Jadi karena  itulah  dapat  dihasilkan  nilai  keseimbanganya pada suatu material  ferrite yang sangat rendah dapat memperoleh untung sehingga mudah ditiadakan [12] . Suatu  sifat  ini  tidak  dapat  di  kuasai  oleh medan  H  disebut  dengan  sifat  diamagnetik.  Pada material  diamagnetik  memiliki  nilai  magnetik  χm yang  minus  serta  nilainya  juga  dalam  jumlah  yang sangat  kecil,  berdsarkan  golongannya  material  yang termasuk  kedalam    sebuah  sifat    ini  adalah  logam yang  sangat  bermanfaat  seperti  perak,  emas, tembaga,  intan,  nitrogen,  hidrogen(1  atm)  dan  air raksa.  Nilai  μ  sangat  kecil  dari  pada  nilai  μ0, akibatnya karena atom-atom pada bahan diamagnetik ini tidak memilki momen dipole.
Suatu material yang medan H tiap resultannya terdapat  pada  dirinya  yang  terdapat  molekul  nya tidak  nol  disebut  dengan  paramagnetik,  akan  tetapi jika  resultan  medan  H  nilai  total  seluruh  atomnya atau  bahan  pada  molekulnya  nol  maka  akan mengakibatkan  gerakan  pada  molekul  dan  atomnya menjadi sangat tidak teratur,  kemudian medan H tiap resultannya pada tiap-tiap molekulnya saling menghilang.  Sehingga  sifat  paramagnetiknya  dapat timbul  karena  adanya  momen  spin  magnetik  yang membuat  medan  magnet  luar  menjadi  terarah [12] . Yang ditunjukkan pada gambar 4 yang arah domain- domain    sebelum  diberi  medan  magnetik  luar  pada bahan paramagnetik
Gambar  4.  Bentuk  dari sebuah Arah Domain  yang terdapat  pada  Material  Magnetik sebelum diberi Medan Magnet [12] .
Berdasarkan    Gambar  4    ini  menunjukkan arah  domain  yang  terdapat  pada  material  yang  ada perubahan  pada  paragmagnetik  yang  belum  diberi medan  magnet  luar.  χ m pada  material  paramagnetik ini  magnet  dalam  keadaan  positif  dan  terlatak  pada rentang    10 -3 m  3  /kg  tetapi  pada  permeabilitas  nya
μ>μo. Yang termasuk Pada material paramagnetik ini adalah aluminium,wolfram dan magnesium.
Pada  Saat  ini  metode    yang  sangat  menarik adalah metode sol gel. Karena dengan metoda sol gel ini  digunakan  untuk  preparasi  film  tipis  dan  sangat cocok  untuk  material  yang  berbentuk powder . Sol Gel sangat penting untuk metode sintesis pada bahan yang banyak berupa oksida yang sangat berbeda pada masing-masingnya.  berbeda-beda  tergantung  pada hasil  dari  produk  akhir  dan  kualitas  dalam  membuat prekursor seperti bentuk yang berbeda-beda misalkan serat, aerogel, film dan bentuk powder . Pada metode ini  perubahan  fase  dalam  larutan  akan  berubah menjadi sol (suatu  koloid  yang  memilki  padatan tersuspensi  dalam  larutannya)  setelah  itu  sol  akan bereaksi  menjadi gel (mempunyai  fraksi  yang  solid lebih besar dalam koloid dibandingkan pada sol yang sering disebut dengan sol gel) [13] .
Suspensi  koloid  yang  terdapat  fasa  yang terdispersi karena berbentuk padat serta juga ada fasa yang terdispersi yang berbentuk cairan. Partikel padat atau  molekul-molekul  koloid  pada  larutannya  dari suspensi  dapat  dibuat  karena  adanya  metal  alkoksi dan dapat dihidrolisis dengan air  yang  menghasilkan sebuah  partikel  padatan  metal  hidroksida  dalam sebuah larutan sehingga menghasilkan sebuah reaksi. Reaksi  tersebut    menghasilkan  reaksi  hidrolisis  yang baik.  Jaringan  molekul  atau  partikel  itu  berbentuk padatan  maupun cairan terdapat  polimer  yang terjadi reaksinya  dalam  sebuah  larutan  yang  berfungsi sebagai suatu tempat penumbuhan zat anorganik. Gel point  adalah  tempat  dimana  terjadinya  pertumbuhan zat  anorganik  ketika  energi  ikat  yang  nilainya  lebih rendah  sehingga  terjadi  reaksi.  Reaksi  yang  terjadi adalah  reaksi  kondensasi  berupa  air  dan  alkohol sehingga  menghasilkan  jembatan  oksigen  ( Oxygen bridge )  yang  berfungsi  untuk  mendapatkan  sebuah hasil metal oksida.
Sebuah  alkoksida  logam  dan  klorida  logam disebut  dengan  bahan  awal  atau  prekursor.  Setelah itu  akan  terjadi  sebuah  reaksi  hidrolisis  yang  mana juga  terjadi  reaksi  polikondensasi  yang  berfungsi untuk membentuk koloid yang terbagin dari berbagai macam  partikel  padat  yang  berukuran  antara  1  nm sampai  1  μm  sehingga  terjadi  dispersi  dalam  suatu pelarut.  Hasil  dari  ukuran  gel  dan  struktur  gel  ini sangat  bergantung  pada  sebuah  rumusan  komposisi kimia  serta  prosedur  preparasi  pembuatan  sol sehingga  titik  gel  yang  ada  serta  proses aging , pengeringan pemanasen gel terjadi sangat baik. Pada proses aging ini  dapat  dilakukan  dengan  berbagai cara sehingga mendiamkan gel yang dapat mengubah sifat  yang  cair  menjadi  lebih  kuat,  kaku  dan  cepat menyusut.
Berdasarkan sebuah penelitian yang dilakukan merupakan  sebuah penelitian eksperimen. Alat yang digunakan  pada  karakterisasi  yang  digunakan  adalah XRD untuk mengetahui fasa, sistem kristal, intensitas puncak orientasi bidang kristal dan ukuran kristalnya,
FTIR untuk mengetahui gugus fungsi
CoFe 2 O 4 /PVDF  yang  saling  berkaitan,  dan  VSM untuk  mengetahui  bahan-bahan  magnetik  dan mengukur sifat-sifat magnetik. Pada metoda pengukuran  ini  dapat  dihasilkan  dari  karakterisasi magnetik bahan berupa magnet remanen , medan luar koersifitas  dan  magnet  saturasi  dari  nanokomposit CoFe 2 O 4 /PVDF.

## METODE PENELITIAN
Penelitian ini menggunakan metoda eksperimen.  Alat  karakterisasi  yang  digunakan dalam  penelitian  ini  adalah  XRD  untuk  mengetahui fasa,sistem kristal, intensitas puncak orientasi bidang kristal dan ukuran kristalnya, FTIR untuk mengetahui gugus  fungsi  CoFe 2 O 4 /PVDF  yang saling berkaitan , dan  VSM  untuk  mengetahui  dan  mengukur  sifat- sifat  magnetik  yang  terdapat  dalam  bahan-bahan magnetik. Berdasarkan hasil dari metode pengukuran tersebut, maka hasil yang diperoleh dari karakterisasi magnetik  bahan  seperti  Magnetisasi  Remanen, Magnetisasi  Saturasi,  dan  medan  koersifitas  dari nanokomposit CoFe 2 O 4 /PVDF. Penelitian ini
dilakukan di Laboratorium
Fisika UNP, Laboratorium  Kimia  UNP,  dan  untuk  analisis  VSM di  lakukan  pengujian  disebuah  Laboratorium  LIPI (Lembaga  Ilmu  Pengetahuan  Indonesia)  Serpong Tanggerang Selatan.
Prosedur  dalam  pembuatan  sampel  ini  terdiri dari  6  tahap  yaitu  persiapan  sampel  pasir  besi, permurnian  pasir  besi,  proses  milling,  pembuatan prekursor  pasir,  pembuatan  prekursor  CoFe 2 O 4 , pembuatan  nanokomposit  CoFe 2 O 4 dan  pembuatan lapisan nanokomposit CoFe 2 O 4 /PVDF. Pesiapan  sampel  dalam  penelitian  ini  yaitu sampel  di  ambil  didaerah  yang  memiliki  kandungan pasirbesi pada kecamatan Sangir Balai Janggo daerah Sungai  Kunyit,  kabupaten  Solok  Selatan  Sumatera Barat Barat sebesar 87,59%. Bijih  besi  yang terdapat di  Solok  Selatan  terbentuk  sebagai  endapan  alluvial bijih  besi.  Daerah  ini  memiliki  hasil  alam  berupa pasir besi,  permurnian  pasir  besi  dilakukan menggunakan  magnet  permanen,  Sampel  tersebut ditarik  oleh  magnet  permanen  sebanyak  30  kali tarikan,  setelah  itu  sampel  yang  telah  ditarik  magnet tadi  diayak  menggunakan  ayakan  100  mesh,  lalu sampel  tersebut  dicuci  menggunakan  aquabidest. Setelah  itu  sampel  dikeringkan,kemudian  sampel yang  kering  tersebut  dilakukan  tarik  magnet sebanyak  20  kali  tarikan.  Setelah  permurnian  pasir besi dibuat dalam ukuran nanopartikel  menggunakan alat HEM-E3D untuk dimilling selama 30 jam.
Pembuatan  prekursor  Fe 3 O 4 dalam  bentuk Fe(NO 3 ) 3 .9H 2 O)  dilakukan  pada  suhu  110 0 C  dengan cara  mereaksikan 17.4 gr Fe 3 O 4 yang sudah dimiling selama  30  jam    dan  4.5  gr  asam  oksalat  (C 2 H 2 O 4 ) dengan  asam  nitrat  (HNO 3 )  sebanyak  42  mL. Kemudian  menambahkan ethylene    glycol sebanyak
55 gr kedalam larutan tersebut dan menstiring larutan menggunakan Magnetic  Stirrer pada  suhu  80 ℃ selama  2  jam  suhu  80 0 C  selama  2  jam  dengan kecepatan  yang  konstan  hingga  larutan  menjadi  gel. Pembuatan precursor CoFe 2 O 4 dilakukan dengan cara melarutkan cobalt  nitrat ((Co(NO 3 ) 2 .6H 2 O)  terlebih dahulu  dan  masukkan ferrit  nitrat (Fe(NO 3 ) 3 .9H 2 O serta asam citrit (C 6 H 8 O 7 .H 2 O). Larutan  CoFe 2 O 4 dicampurkan  dengan tetrahydrofuran (THF)  dan  di ultrasonic  cleaner selama 2 jam. Selain  itu melarutkan PVDF sebanyak 3  gr  dengan  70  ml  THF  menggunakan magnetic stirrer selama  2  jam.  Setelah  itu  membuat nanokomposit  CoFe 2 O 4 :PVDF  sebanyak  3  variasi komposisi dengan perbandingan 10 ml CoFe 2 O 4 : 10 ml  PVDF,  10  ml  CoFe 2 O 4 :  20  ml  PVDF,  10  ml CoFe 2 O 4 :30  ml  PVDF.  Selanjutnya  larutan nanokomposit  diletakkan  diatas  substrat  kaca  dan  di spin  coating dengan  waktu  selama  60  detik  dan kecepatan  putar  3000  rpm.  Lapisan  nanokomposit yang  telah  di  spin  coating  di  karakterisasi menggunakan  alat Fourrier  Transformation  Infrared (FTIR), dan Vibrating Sample Magnetometr (VSM).

## HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan  hasil  data  karakterisasi  XRD dapat  digunakan  untuk  melihat  gugus  fungsi  lapisan nanokomposit  CoFe 2 O 4 /PVDF  dengan  komposisi  10 ml  CoFe 2 O 4 :  10  ml  PVDF,  10  ml  CoFe 2 O 4 :  20  ml PVDF,  10  ml  CoFe 2 O 4 :  30  ml  PVDF  didapatkan hasil pengamatan, seperti pada Gambar 5 .
Gambar 5. Sebuah Pola Difraksi yang Mana Sinar- X serta Fasa yang Muncul dari Lapisan Nanokomposit CoFe 2 O 4 /PVDF
Gambar  5  menunjukkan  pola  difraksi  dari lapisan  nanokomposit  CoFe 2 O 4 /PVDF  komposisi  10 ml  CoFe 2 O 4 :  10  ml  PVDF,  10  ml  CoFe 2 O 4 :  20  ml PVDF,  dan  10  ml  CoFe 2 O 4 :  30  ml  PVDF  yang ditumbuhkan  diatas  substrat  kaca.  Hasil  uji  sinar-x diatas  memperlihatkan  adanya  perubahan  intensitas pada  orientasi  bidang  tertentu  akibat  pengaruh penambahan komposisi CoFe 2 O 4 /PVDF. Pada bidang kristal  (4  0  0)  intensitas  meningkat  untuk  setiap pertambahan komposisi,sedangkan untuk bidang (5 1
1)  mengalami  penurunan  dari  komposisi  10  ml:  10 ml  sampai  komposisi  10  ml  :  20  ml  dan  kembali mengalami  kenaikan  ketika  komposisi  bertambah sebanyak 10 ml : 30 ml. Selain memperlihatkan hasil berupa  intensitas  dan  sudut  2 𝜃 ,  karakterisasi  XRD juga  memberikan  informasi  lebar  setengah  puncak gelombang (FWHM) yang diperlukan untuk memperoleh ukuran kristal dan strain mikro kristal.
Untuk  melihat  ikatan  yang  terkandung  dalam lapisan  nanokomposit  dilakukan  karakterisasi  FTIR. Karakterisasi  FTIR  menghasilkan  grafik  hubungan antara bilangan  gelombang dan transmisi  gelombang yang  digunakan  untuk  melihat  gugus  fungsi  dari lapisan nanokomposit CoFe 2 O 4 /PVDF. Hasil karakterisasi  FTIR  untuk  perbandingan  variasi komposisi  10  ml  CoFe 2 O 4 :  10  ml  PVDF,  10  ml CoFe 2 O 4 :  20  ml  PVDF,  10  ml  CoFe 2 O 4 :  30  ml PVDF dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6.Gugus Fungsi Nanokomposit CoFe 2 O 4 /PVDF dengan 3 Variasi
Komposisi
Grafik hasil  uji FTIR memperlihatkan Gambar  6  pada  lapisan  terdapat  puncak  fraksi nanokomposit  CoFe 2 O 4 /PVDF  dengan  bilangan gelombang  dan  transmisi  gelombang  tertentu. Memperlihatkan hubungan antara besarnya frekuensi serapan  nanokomposit  CoFe 2 O 4 /PVDF  terhadap jumlah bilangan gelombang pada jarak tertentu [14] . Untuk melihat hasil karakterisasi dari Vibrating  Sample  Magnetometer (VSM)    yang  telah dilakukan  maka  diperoleh  kurva  untuk  masing- masing  konsentrasi  nanokomposit  CoFe 2 O 4 dalam PVDF  dengan  variasi  komposisi  sebanyak  30  ml CoFe 2 O 4 :10 ml PVDF, 10 ml CoFe 2 O 4 :30 ml PVDF, 20 ml CoFe 2 O 4 :10  ml PVDF, 10 ml CoFe 2 O 4 :20 ml PVDF,  10  ml  CoFe 2 O 4 :10  ml  PVDF  didapatkan kurva hysteresis seperti dilihat pada Gambar 7.
-10000 -5000 0 5000 10000 -1.22 -0.61 0.00 0.61 -0.68 0.00 0.68 1.36 -0.61 0.00 0.61 1.22 -3.0 -1.5 0.0 1.5 -2.4 -1.2 0.0 1.2 2.4 -10000 -5000 0 5000 10000 10 :10 medan magnetisasi 10:10 10 :20 10:20 10 :30 10:30 20 :10 20:10 30 :10 30:10
Gambar  7.Grafik  Histeresis  Sampel  dengan Komposisi  CoFe 2 O 4 dalam  PVDF  (A)
30:10, (B) 20:10, (C) 10:30, (D) 10:20
(E) 10:10
Berdasarkan Gambar 7 memperlihatkan kurva histeresis  yang  menyatakan  bahwa  ada  hubungan antara  Medan  Magnet  luar  dengan  Magnetisasi(M). Pengujian  dengan  VSM  ini  dilakukan  untuk memperoleh  informasi  tentang  besaran-besaran  yang terdapat  pada  sifat  magnetic  akibat    adanya  suatu pergerakan pada medan magnet luar yang ditunjukkan  dalam  sebuah  kurva  histeresis  yang dilengkapi  dengan  gaya  koersif  (Hc)  dan    nilai induksi remanen (Br). Ukuran kristalit mempengaruhi nilai koersifitas  dari  nanokomposit  CoFe 2 O 4 /PANi.  Pada data  hasil  karakterisasi  menggunakan  VSM  Tipe M250 didapatkan bahwa semua sampel CoFe 2 O 4 /PANi  memiliki  nilai  koersifitas  (Hc)  diatas 200Oe    yang  merupakan  magnet  tipe  keras sedangkan nilai koersifitas(Hc) dibawah 200Oe yang merupakan  magnet  tipe  lunak.  Penelitian  yang dilakukan [8] tentang  pengaruh  penambahan  Fe  pada pembuatan  bonded  magnnet  NdFeB  terhadap  sifat fisis  dan  magnet  menyatakan  bahwa  bahan  magnet keras  (magnet  permanen)  ditandai  dengan  kurva histeresis besar dan nilai koresifitas (Hc) yang tinggi diatas 200Oe diperkuat dengan penelitian [15] . Berdasarkan  hasil  yang  diperoleh  variasi komposisi  CoFe 2 O 4 dalam  PVDF  30  ml:10  ml  pada saat  sampel  diberikan  medan  magnet  luar  maka sampel  termagnetisasi  ketika  medan  magnet  luar ditambah  maka  bahan  akan  mencapai  magnetisasi saturasi sebesar 2.07 memu kemudian apabila  magnet luar diperkecil hingga nol maka magnetisasi tidak nol disebut  magnetisasi  remanen  dimana  magnetisasi masih tesisa 0.41 memu. Apabila ingin menghilangkan atau  menjadikan  magnetisasi  mencapai  nol  maka membutuhkan  magnet  luar  sebesar  208.31  Oe,  besar medan  magnet  luar  diperlukan  untuk  menjadikan sebuah magnetisasi menjadi konstan maka magnetisasi  nol  disebut  medan  luar  koersifitas  (Hc). Sampel  ini  termasuk  bahan  magnet  keras.  Karena nilai koersifitasnya diatas 200 Oe.
Berdasarkan  hasil  yang  diperoleh  variasi komposisi  CoFe 2 O 4 dalam  PVDF  10  ml:30  ml  pada saat  sampel  diberikan  medan  magnet  luar  maka sampel  termagnetisasi  ketika  medan  magnet  luar ditambah  maka  bahan  akan  mencapai  magnetisasi saturasi sebesar 0.97 memu kemudian  apabila  magnet luar diperkecil hingga nol maka magnetisasi tidak nol dimana  magnetisasi  masih  tesisa  0.28 memu yang disebut  magnetisasi  remanen  (mr).  Apabila  ingin menghilangkan atau menjadikan magnetisasi mencapai  nol  maka  membutuhkan  magnet  luar sebesar  293.42  Oe,  besar  medan  magnet  luar diperlukan    untuk  menjadikan  sebuah  magnetisasi konstan disebut medan luar  koersifitas (Hc). Sampel ini  termasuk  bahan  magnet  keras,  karena  nilai koersifitasnya diatas 200 Oe.
Berdasarkan hasil
variasi komposisi CoFe 2 O 4 dalam  PVDF  20  ml:10  ml  saat  sampel diberikan medan magnet  luar  maka  sampel termagnetisasi  ketika  medan  magnet  luar  ditambah maka  bahan  akan  mencapai  magnetisasi  saturasi sebesar  2.18 memu kemudian  apabila  magnet  luar diperkecil  hingga  nol  maka  magnetisasi  tidak  nol dimana  magnetisasi  masih  tesisa  0.35 memu yang disebut  magnetisasi  remanen  (mr).  Apabila  ingin menghilangkan atau menjadikan magnetisasi mencapai  nol  maka  membutuhkan  magnet  luar sebesar  163.20  Oe,  besar  medan  magnet  luar diperlukan    untuk  menjadikan  sebuah    magnetisasi konstan disebut medan luar  koersifitas (Hc). Sampel ini  termasuk  bahan  magnet  lunak,  karena  nilai koersifitasnya kurang dari 200 Oe.
Berdasarkan  hasil  variasi  komposisi  CoFe 2 O 4 dalam  PVDF  10  ml:20  ml  saat  sampel  diberikan medan  magnet  luar  maka  sampel  termagnetisasi ketika medan magnet luar ditambah maka bahan akan mencapai  magnetisasi  saturasi  sebesar  1.07 memu kemudian  apabila  magnet  luar  diperkecil  hingga  nol maka  magnetisasi  tidak  nol  dimana  magnetisasi masih  tesisa  0.27 memu yang  disebut  magnetisasi remanen  (mr).  Apabila  ingin  menghilangkan  atau menjadikan magnetisasi mencapai nol maka membutuhkan  magnet  luar  sebesar  335.88  Oe,  besar medan  magnet  luar  diperlukan  untuk  menjadikan sebuah  magnetisasi  konstan  disebut  medan  luar koersifitas  (Hc).  Sampel  ini  termasuk  bahan  magnet keras, karena nilai koersifitasnya diatas 200 Oe.
Berdasarkan hasil variasi komposisi CoFe 2 O 4 dalam  PVDF  10  ml:10  ml  saat  sampel diberikan medan magnet  luar  maka  sampel termagnetisasi  ketika  medan  magnet  luar  ditambah maka  bahan  akan  mencapai  magnetisasi  saturasi sebesar  0.91 memu kemudian  apabila  magnet  luar diperkecil  hingga  nol  maka  magnetisasi  tidak  nol dimana  magnetisasi  masih  tesisa  0.16 memu yang disebut  magnetisasi  remanen  (mr).  Apabila  ingin menghilangkan atau menjadikan magnetisasi mencapai  nol  maka  membutuhkan  magnet  luar sebesar  93.86  Oe,  besar  medan  magnet  luar
diperlukan  menjadikan  sebuah  magnetisasi  konstan disebut  medan  luar  koersifitas  (Hc).  Sampel  ini termasuk bahan magnet  lunak,  karena nilai koersifitasnya kurang dari 200 Oe.
Berdasarkan  pengolahan  data  hasil  pengujian yang telah dilakukan sifat magnetik pada nanokomposi  CoFe 2 O 4 /PVDF  variasi  komposisi  30 ml  CoFe 2 O 4 :10  ml  PVDF,  10  ml  CoFe 2 O 4 :30  ml PVDF,  20  ml  CoFe 2 o 4 :10  ml  PVDF,  10  ml CoFe 2 O 4 :20  ml  PVDF,  dan  10  ml  CoFe 2 O 4 :10  ml PVDF yang ditunjukkan pada sebuah Tabel 1.
Tabel  1. Hasil Perbandingan  Komposisi  dengan Lima Variasi Sifat Magnet Nanokomposit CoFe 2 O 4 /PVDF
Pada  Tabel  1  diatas    menghitung  masing- masing  nilai  koersifitas,  magnet  saturasi  dan  magnet remanen  dari  nanokomposit  NiFe 2 O 4 /PVDF  dengan variasi  komposisi  30:10,  10:30,  20:10,  10:20,  10:10. Berdasarkan variasi komposisi masing-masing bahwa sifat magnetic dipengaruhi oleh penambahan kosentrasi  CoFe 2 O 4 dan  PVDF  serta  ukuran  butir yang terbukti.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  dilakukan dalam  pembuatan  nanokomposit  CoFe 2 O 4 /PVDF dengan  metode  sol-gel  dengan  variasi  komposisi CoFe 2 O 4 /PVDF  yaitu  30  ml  CoFe 2 O 4 :10  ml  PVDF, 10  ml  CoFe 2 O 4 :30  ml  PVDF,  20  ml  CoFe 2 O 4 :10  ml PVDF,  10  ml  CoFe 2 O 4 :20  ml  PVDF,  dan  10  ml CoFe 2 O 4 :10 ml PVDF. Berdasarkan analisa didapatkan  bahwa  setiap  sampel  yang  variasi komposisi  CoFe 2 O 4 dari  nanokomposit  CoFe 2 O 4 /PVDF  memberikan  respon  magnetik  yang  tinggi seiring  bertambahnya  kosentrasi  CoFe 2 O 4 dalam PVDF.  Semakin  banyak  CoFe 2 O 4 diberikan  maka respon  magnetik  juga  semakin  kuat  dibuktikan dengan Mr dan Ms yang  besar  dengan  nilai  yang didapat  lebih  kecil  dan  begitu  sebaliknya.  Dan ditandai dengan nilai Hc yang  melebihi 200 Oe yang merupakan  magnet  tipe  keras  sedangkan  nilai  Hc
yang kurang dari 200 Oe disebut dengan magnet tipe non permanen.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Ratman, N., Surwarti, T., dan Samodra, H. 1988.
Peta  Geologi  Indonesia  Lembar  Surabaya Edisi Ke 2, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi. Bandung. [2]Hayati Sukma. 2014. Pengaruh Variasi Temperatur Kalsinasi terhadap Karakterisasi Besi Oksida dari Bijih Besi yang terdapat di Sungai  Kunyit  Kecamatan  Sangir  Balai Janggo,  Kabupaten  Solok  Selatan.  Skripsi. Padang: Universitas Negeri Padang.
[3]  Karokaro A, Suharpiyu, M Febri, Mujamillah, E. Yulianti,  S.  Purwanto,  Ridwan,  Sudirman. 2002.  Aplikasi  Resin  Poliester  Dan  Epoksi Dalam Pengembangan Rigid Bonded Agnet,
Jurnal  Sains  Materi  Indonesia  Vol.3  No.2 . Tangerang:  Puslitbang  Iptek  Bahan  (P3IB) BATAN.
[4]  Hosokawa,  M.  Et  al,.  2007,  Nanoparticle Technology Hardbook, 1st edition. Elsevier. UK.
[5]    M.  Djamal,  Ramli,  R.  Wirawan,  E.  Sanjaya. 2011. Sensor    Magnetik  GMR,  Teknologi dan  Aplikasi  Pengembangannya,  Prosiding
Pertemuan Ilmiah XXV HFI. Jateng, DIY. [6]  Takayangi.  Et.  Al.  2007.  Jurnal  Penelitian  dan
Pengembangan Ilmu Kimia. Fakultas
Matematika  dan  Ilmu  Pengetahuan  Alam,
Uinjk.
[7]    Hadiyawarman,  Rijal  A,  Nuryadin  BW., Mikrajuddin  Andullah,  dan  Khairurrijal. 2008. Fabrikasi  Material  Nanokomposit
Superkuat,
Ringan, dan Transparan Menggunakan Metode Simple Mixing . Jurnal Nanosains  & Nanoteknologi. Vol 1, pp. 28- 32.
[8]    Rao,  C.  N.  R.  Et.  al.  2004. The  Chemiststry  of Nanomaterials:  Synthesis.  Properties  and Applications . Vol 1 : 3-527-30686-2.
[9]    Setiadi  ,  E.A,  Nanda,  S,  Hesti.  R,  N,  Fadhilah, takeshi.  K,  Sathosi.  W  dan  Edi.  S.  2013.
Sintesis Nanopartikel Cobalt Ferrite (CoFe 2 O 4 ) dengan  Metoda  Kopresipitasi dan  Karakterisasi  Sifat  Kemagnetannya . Indonesia  Journal  Of  Applied  Physic.  Vol.3 No.1 halaman 55.
[10] Khairunnisa Hafsah. 2017. Pengaruh Penambahan  Fe  Pada  Pembuatan  Bonded Magnet NdFeB terhadap Sifat Fisis dan Sifat Magnet.  Skripsi.  Medan  :  Universitas
Sumatera Utara.
[11]    Brinker,  C.  J.,  Scherer,  G.W.,  1990, “Sol  Gel Science,  The  Physic  and  Chemistry  of  Sol
Gel Pocessing” , Academic Press.
[12]    Afza,  e.  2011.  Pembuatan  Magnet  Permanen Ba-Hexaferrite (BaO.6Fe 2 O 3 ) dengan
Metode  Kopresipitasi  dan  Karakterisasinya.
Skripsi. Medan: Universitas Sumatera Utara. [13] Purnomo, P. 2013. Sintesis  α-Fe 2 O 3 Menggunakan  Metode  Sol  Gel .  Institut Pertanian Bogor: Bogor.
[14]    Diana,  Putri.,  Ramli.,  Yenni  Darvina.,  2019. Pengaruh  Variasi  Komposisi  Terhadap Struktur  Mikro  Lapisan  Nanokomposit CoFe 2 O 4 /PVDF  Yang  Disintesis  Dengan Metode Spin  Coating .  Padang:  Universitas Negeri Padang.
[15]  Wati, D.L., 2012. Fabrikasi Superparamagnetic Iron Oxide Nanoparticles (SPIONs) Magntik Fe 3 O 4 dengan Metode Kopresipitasi, [Skripsi] .  Jurusan  Fisika  FMIPA  UGM, Yogyakarta.