## 722     S YLVINA T EBRIANI , A NALISIS V IBRATING S AMPLE M AGNETOMETER (VSM) PADA .......
Analisis  Vibrating  Sample  Magnetometer  (VSM)  Pada Hasil Elektrodeposisi Lapisan Tipis Magnetite Menggunakan Arus continue Direct Current

## Sylvina Tebriani
Laboratorium Fisika Material, Jurusan Fisika, FMIPA UNAND
Email: tebrianisylvina@gmail.com
Abstrack - A magnetite (Fe 3 O 4 ) thin film was grown on the Indium Thin Oxide (ITO) substrate by  the  Electrodeposition  (ED)  method,  using  the  Continue  Direct  Current  (CDC). Characterization  with  VSM  is  done  to  obtain  information  about  the  magnitudes  of  magnetic properties as a result of changes in the external  magnetic field depicted in the hysteresis curve. VSM  characterization  results  showed  that  the  electrodepositioned  magnetite  thin  films  were paramagnetic, both for electrolyte solutions without ethylene glycol and electrolyte solutions that were  dropped  by  ethylene  glycol.  Based  on  the  comparison  of  the  hysterisis  pattern  between samples that were characterized without surfactants, or those added with 10% surfactant to their solvents, it was said that the addition of ethylene glycol to base solution, affected the response of the  material  to  the  given  external  magnetic  field.  Samples  with  surfactants  10%  have  a  greater slope than samples without surfactants, in other words samples without surfactants (by heating) are faster magnetized compared to the addition of surfactants.
Abstrak - Telah dilakukan penumbuhan lapisan tipis magnetite (Fe 3 O 4 ) di atas substrat Indium Thin  Oxide  (ITO) dengan  metode Elektrodeposisi  (ED), menggunakan  arus Continue  Direct Current  (CDC). Karakterisasi  dengan  VSM  dilakukan  untuk  mendapatkan  informasi  mengenai besaran-besaran sifat magnetik sebagai akibat perubahan medan magnet luar yang digambarkan dalam  kurva histerisis .  Hasil  karakterisasi  VSM  menunjukkan  bahwa  lapisan  tipis magnetite hasil  elektrodeposisi  bersifat  paramagnetik,  baik  untuk  larutan  elektrolit  tanpa ethylene  glycol maupun larutan elektrolit yang ditetesi ethylene glycol .Berdasarkan perbandingan pola hysterisis antara  sampel  yang  dikarakterisasi  tanpa  surfaktan,  maupun  yang  ditambahkan  surfaktan    10% terhadap  elarutnya,  dikatakan  bahwa  penambahan ethyleneglycol pada  larutan  induk, mempengaruhi respon  bahan terhadap medan magnet  eksternal  yang diberikan. Sampel dengan surfaktan  10%  mempunyai  kemiringan  yang  lebih  besar  dibandingkan  dengan  sampel  tanpa surfaktan,  dengan  kata  lain  sampel  tanpa  surfaktan  (dengan  pemanasan)  lebih  cepat termagnetisasi dibandingkan dengan penambahan surfaktan.
Kata Kunci : Magnetite, Elektrodeposisi, Vibrating Sample Magnetometer (VSM)

## PENDAHULUAN
Lapisan  tipis  merupakan  bahan  tipis dalam  jangkauan  beberapa  nanometer  atau nanolayer  yang  dibentuk  oleh  susunan  dan penggabungan  sifat-sifat  atom.Lapisan  tipis dibuat dengan teknik penumbuhan atom atau
partikel  pada  permukaan  substrat  dengan ketebalan  sampai  orde  mikrometer.  Sifat umum lapisan tipis dari suatu bahan berbeda dengan  bahan  padatan,  hal  ini  disebabkan oleh perbedaan proses preparasinya, komposisi, morfologi
dan
strukturnya.Berbagai  bahan  yang  memiliki
potensi sebagai  semikonduktor telah banyak diteliti, mulai dari bahan yang memiliki sifat fotokatalis, magneticstorage dan dielektrik.Lapisan tipis ferromagnetik oksida dapat  digunakan  sebagai  bahan  memori penyimpanan  data  yang  terdiri  atas  bagian multilayer  magnetik  untuk  menyimpan informasi [12] .
Sifat-sifat lapisan tipis yang ditumbuhkan  dapat  dimodifikasi  sesuai dengan  tujuan  penerapannya.Kemampuan suatu  bahan  untuk  diaplikasikan  tidak terlepas dari inovasi terhadap unsur penyusun  utama  lapisan  tipis,  salah  satu contohnya  adalah  mineral  magnetik.Istilah mineral  magnetik biasanya  digunakan untuk mineral-mineral yang tergolong ferromagnetik.Mineral  magnetik  biasanya berasal  dari  keluarga  besi  titanium  oksida, sulfida  besi  dan  hidroksi  besi.Secara  umum mineral  magnetik  dapat  dikelompokkan menjadi magnetite (Fe 3 O 4 ), hematite (α Fe 2 O 3 ),  dan maghemite (γ  Fe 2 O 3 ).Ketiga bentuk oksida besi ini sangat berguna dalam teknologi.
Magnetite merupakan mineral magnetik  yang  terkuat  dengan  komposisi kimia  Fe 3 O 4 ,  dan  magnetisasi  90  Am 2 /kg sampai  dengan  93  Am 2 /kg [4] . Magnetite dapat  dimanfaatkan  dalam  berbagai  aspek seperti  perekat  tinta  magnetik,  media perekam  magnetik  dan  katalis.Pemanfaatan magnetite semakin meluas dengan dikembangkannya magnetite dalam  dimensi nanometer  [chuming]  [ghaire]  [Liu].Daya tarik  material magnetite terletak  pada  sifat- sifat  uniknya  yaitu  sifat  kemagnetannya yang  berbeda  dengan  material  ukuran bulk , serta  luas  reaktivitas  permukaannnya  yang besar. Magnetite dalam dimensi nano bersifat superparamagnetik  dan  dapat  dimanipulasi oleh  suatu  medan  eksternal  tertentu [9] . Respon  yang  kuat  terhadap  medan  magnet luar  menjadikan magnetite sangat  berguna untuk  kepentingan  riset  dan  dalam  dunia industri yang berbasis kemagnetan, misalnya
dalam  hal  rekayasa  elektronika,  pembuatan magnet  permanen,  industri  baja,  sampai untuk  pembuatan thin  film [14] . Magnetite bagai  bahan  ferromagnetik  oksida  dapat digunakan sebagai bahan memori penyimpanan data sebagai bagian multilayer agnetik  untuk  menyimpan  informasi [12] , untuk  itu  maka  perlu  dilakukan  kajian  lebih lanjut  tentang  sifat  fisis  bahan magnetite yang  dibuat  dalam  bentuk  lapisan  tipis. Terdapat  sejumlah  teknik  deposisi  untuk penumbuhan  film  tipis magnetite ,  beberapa diantaranya  antara  lain Chemical  Vapor
Deposition (CVD), Physical Vapor Deposition (PVD), elektrodeposisi,
spraying ,  dan spin  coating .  Setiap  metoda ini  memilki  hasil  pelapisan  yang  berbeda tergantung pada proses penumbuhannya.
Pada  penelitian  ini  metode  yang digunakan  untuk  membuat  lapisan  tipis magnetite adalah  secara  elektrodeposisi karena  lebih  mudah  dilakukan.Metode elektrodeposisi  adalah  adalah  teknik  yang paling sederhana dan  ekonomis.Oleh karena itu  metoda  ini  menjadi  motivasi  kerja  bagi peneliti untuk menyelidiki penumbuhan film tipis
magnetite melalui metoda elektrodeposisi.Proses  elektrodeposisi  dapat dilakukan  dengan  menerapkan  arus  searah (CDC) dan arus pulsa (PDC).
Pada  penenelitian  ini  elektrodeposisi ini  dilakukan  dalam  sel  yang  terdiri  dari larutan  yang  mengandung  Fe 2 (SO 4 ) 3 yang diencerkan  dengan  alkohol  97%.  Proses dilakukan  dengan  menggunakan  arus  searah (CDC)  dengan  variasi  tanpa  surfaktan  dan dengan penambahan surfaktan (volume 10% terhadap pelarutnya) .Surfaktan yang digunakan  adalah ethylen  glycol ,  karena bersifat  adhesif  dengan  daya  rekat  tinggi terhadap substrat serta pada katoda digunakan  kaca  yang  dilapisi Indium  Tin Oxide (ITO) yang bersifat konduktor.

## METODOLOGI

## 724     S YLVINA T EBRIANI , A NALISIS V IBRATING S AMPLE M AGNETOMETER (VSM) PADA .......

## Persiapan  Substrat  untuk  Media  Tumbuh Lapisan Tipis
Substrat  sebagai  media  penumbuhan lapisan tipis dipotong  dengan ukuran 2,5 cm x  0,5  cm.  Setelah  dipotong,  sisi  tempat pemotongan  dibersihkan  dengan  cara  di gosok  dengan  amplas  halus,  kemudian  kaca ITO  dibersihkan  dengan  menggunakan aquades dan  selanjutnya  kemudian  dibilas dengan alkohol untuk menghilangkan kotoran  yang  masih  menempel  pada  ITO. Kaca kemudian dikeringkan agar siap untuk digunakan.
Pembuatan Larutan Fe 2 (SO4) 3 Pembuatan  larutan  diawali  dengan larutan  Fe 2 (SO4) 3 untuk  konsentrasi  0,1  M. Pembuatan  larutan  dilakukan  dengan  cara menimbang  sejumlah  massa  Fe 2 (SO4) 3 ,  dan dilanjutkan  dengan  penambahan  alkohol sampai  volume  yang  diinginkan.  Kemudian larutan  tersebut  diaduk  di  dalam  gelas beacker menggunakan magneticstirer kurang  lebih  selama  4  jam.  Tujuan  dari pengadukan  ini  agar  semua  bahan  yang dicampurkan  dapat  menjadi  campuran  yang homogen dan tidak mengendap.
Larutan  Ethylen  Glycol  (C 2 H 6 O 2 )  sebagai
Surfaktan Sejumlah volume C 2 H 6 O 2 ditentukan,  untuk  menghasilkan  surfaktan dengan konsentrasi
10%
terhadap pelarutnya.  Pembuatan  larutan  dilakukan dengan  cara  mengambil  sejumlah  volume C 2 H 6 O 2 dan  diencerkan  dengan  alkohol dalam  labu  ukur,  kemudian  larutan  tersebut diaduk di dalam gelas beacker menggunakan magnetic stirer selama 1 jam.

## Elektrodeposisi
Pada  katoda  digunakan  kaca  ITO yang telah dipersiapkan sebelumnya, sedangkan  pada  anoda  digunakan  Platinum (Pt). Pada tahap awal, akan dilakukan proses elektrodeposisi  dengan  konsentrasi  0,1  M dengan  tegangan  eksternal  3,5  volt,  tanpa
penambahan  surfaktan.  Deposisi  dilakukan selama 2 jam.
Tahap selanjutnya dilanjutkan dengan  melakukan  proses  elektrodeposisi dengan  konsentrasi  0,1  M  dengan  tegangan eksternal  3,5  volt  selama  2  jam,  dengan penambahan surfaktan ethylen glycol . Proses elektrodeposisi  dilakukan  dengan  rasio volume  surfaktan  10%  terhadap  pelarutnya. Deposisi juga dilakukan selama 120 menit.Sampel hasil deposisi dikeringkan dan dipotong  dan  di  panaskan  pada  suhu  400ºC selama 1 jam.
VSM (Vibrating Sample Magnetometer) Vibrating Sample Magnetometer (VSM) merupakan salah satu jenis peralatan yang  digunakan  untuk  mengetahui  dan mempelajari sifat magnetik bahan. Karakterisasi  dengan  VSM  menghasilkan informasi  mengenai  besaran-besaran  sifat magnetik  sebagai  akibat  perubahan  medan magnet luar yang digambarkan dalam kurva histerisis .Alat ini merupakan salah satu jenis peralatan yang digunakan untuk mempelajari  sifat  magnetik  bahan.Sifat magnetik  pada  bahan  terjadi  sebagai  akibat dari perubahan suhu, dan sifat-sifat magnetik  sebagai  fungsi  sudut  pengukuran atau kondisi anisotropik bahan.
Gambar 2.10 Prinsip kerja VSM
Prinsip  kerja  VSM  adalah,  saat sampel  ditepatkan  pada  medium  preparat, yang  berada  ditengah  perangkat.Sampel diletakkan  pada  ujung  batang  medium preparat  yang  dipasang  pada  sebuah tranduser  elektromekanis.  Sampel  akan diletakkan  dalam  medan  magnet  yang seragam.  Setelah induksi  magnet  dilakukan, maka pada sampel akan menunjukkan sinyal berupa  getaran  sinusoidal  dalam  medium pick - upcoil. Sinyal yang dihasilkan sebanding  dengan  amplitudo  dan  medan magnet  partikel.  Sinyal  akan  dikirim  ke penguat  diferensial.  Keluaran  dari  penguat diferensial  ini  akan  diproses  di  amplifier yang  menerima  sinyal  referensi.  Proses identifikasi  akan  menghasilkan  sinyal  DC proporsional  yang  menunjukkan  informasi mengenai  momen  magnetik  sampel  yang dianalisis.  Sinyal  tersebut  akan  membentuk suatu keluaran berupa kurva histerisis.

## Kurva Histerisis
Secara bahasa histerisis berarti tertinggal, yaitu fluks magnet tertinggal oleh kenaikan  atau  penurunan  gaya  magnetisasi. Kurva histerisis akan menunjukkan karakteristik  bahan  magnetik.  Arus  yang berbalik  menyebabkan  berbaliknya  arah medan  magnet  dari  +H  menjadi  –H,  begitu juga dengan kerapatan fluks juga mengalami polaritas  terbalik  menjadi  +B  atau  –B. Ketika  bahan  tidak  dipengaruhi  oleh kemagnetan  dari  luar,  maka  arus  akan berawal dari nol.
Gambar 2.3 Kurva histerisis [3]
Hubungan  antara B dan H tidak linear.  Dengan  menaikkan  harga H, mula- mula B ikut naik  dengan lancar, tetapi  pada saat  tertentu,  kenaikan  harga H hanya menyebabkan  kenaikan  kecil  pada B dan semakin  lama  nilai B menjadi  konstan. Nilai  medan  magnet  pada  keadaaan  ini, disebut juga dengan medan magnet saturasi. Pada bahan ferromagnetik, setelah mencapai saturasi  dan  intensitas  medan  magnetik H diturunkan  hingga  mencapai  nol , maka kurva B yang dihasilkan tidak melewati jalur semula, dengan kata lain saat H = 0, nilai B ≠  0  yang  disebut  dengan  induksi  remanen ( B r ).
Setelah  mencapai  nilai    nol,  nilai H dibuat  negatif,  maka  nilai B akan  mencapai nol,  nilai  intensitas  ini  disebut  juga  dengan koersivitas  bahan  ( H c ).  Nilai H terus diperbesar  hingga  mencapai  saturasi  lagi, dan  membentuk  lintasan  tertutup  yang disebut dengan kurva histerisis.

## Sifat  Kemagnetan Bahan
Material  atau  bahan  tersusun  dari atom-atom    atau  molekul-molekul.  Atom- atom  tersebut  terdiri  atas  inti  atom  dan elektron yang bergerak mengelilingi intinya. Akibat  dari  gerakan  elektron  mengelilingi intinya  timbul  momen  dipol  magnetik  yang akan  menghasilkan  arus  listrik.  Aliran  arus listrik tersebut akan menyebabkan timbulnya

## 726     S YLVINA T EBRIANI , A NALISIS V IBRATING S AMPLE M AGNETOMETER (VSM) PADA .......
medan magnet, disimbolkan dengan H  yang merupakan besaran vektor.
Kemagnetan dapat dikatakan sebagai suatu  fenomena  alami  yang  paling  dasar. Semua  bahan  bersifat  magnet,  hanya  saja beberapa  bahan  lebih  magnetis  dari  yang lain  [8].  Sifat  kemagnetan  berasal  dari orbital  dan  gerakan  spin  serta  interaksi elektron dengan yang lainnya. Sifat magnetik dari  suatu  bahan,  sangat  bergantung  pada kandungan  mineral  magnetik,  ukuran  bulir magnetik,  temperatur  dan  tekanan.  Salah satu  cara  untuk  menentukan  tipe  mineral penyusun  suatu  bahan  adalah  dengan melihat  respon  bahan  tersebut  terhadap medan magnetik.
Berdasarkan sifat  magnetiknya suatu bahan  dapat  digolongkan  menjadi  tiga bagian yaitu:
Bahan Diamagnetik Bahan diamagnetik mempunyai resultan  medan  magnet  atomis  masing- masing  atom  atau  molekulnya  adalah  nol. Sifat  diamagnetik  dimiliki  oleh  semua bahan,  meskipun  biasanya  sifat  ini  sangat lemah [8] . Diamagnetik memiliki suseptibilitas  magnetik  (  )  negatif  dan kecil [13] .
Bahan diamagnetik tidak mempunyai momen  dipol  magnet  permanen.  Apabila dilewatkan  medan  magnet  terhadap  bahan ini  maka  akan  menghasilkan  induksi magnetik  yang  kecil  dan  melawan  arah medan  magnet  yang  digunakan.  Bahan diamagnetik  ketika  ditempatkan  dalam medan  magnet,  memiliki  momen  magnet yang  menyebabkan  dalam  dirinya  melawan arah  medan  magnet  dari  luar.  Dalam  bahan diamagnetik, semua spin elektronnya berpasangan,  sehingga  bahan  tidak  menarik garis gaya.
Permeabilitas bahan diamagnetik µ < µ o ,  dan  suseptibiltas  magnetiknya  χ m <  0. Magnetisasinya  sebanding  dengan  medan magnet  ( H )  yang  digunakan.  Magnetisasi tersebut akan berkurang atau nol jika medan
magnet  ( H )  dihilangkan.  Contoh  bahan yang  termasuk  diamagnetik  diantaranya bismuth, tembaga, emas, perak, seng, garam dapur [4] .

## Bahan Paramagnetik
Paramagnetik  merupakan  mineral yang tersusun dari atom-atom yang memiliki momen  dipol  magnet,  tetapi  tidak  ada interaksi  antara  momen  dipol  magnet  pada atom  yang  berdekatan  dan  menghasilkan induksi magnetik yang sejajar dengan medan magnet  (H)  yang  digunakan [4] .Material paramagnetik  akan  ditarik  ketika  diberi medan  magnet  dari  luar.  Penjajaran dipole magnet  dengan  medan  magnet  cenderung untuk memperkuat medan magnet.
Permeabilitas  bahan  paramagnetik adalah  µ>µ o ,  resultan  momen  magnet masing-masing  atom  atau  molekulnya  tidak nol dan memiliki suseptibilitas magnetik (  )  positif  (χ m >0)  dan  nilainya  kecil  [13]. Bahan  paramagnetik  tersusun  atas  atom- atom  yang  memiliki  momen  magnet  tetapi tidak  berinteraksi  antara  momen  atom  yang berdekatan dan menghasilkan induksi magnetik yang sejajar dengan medan magnet ( H ) yang digunakan.
Sebagaimana  bahan  diamagnetik, magnetisasi  dari  bahan  paramagnetik  akan berkurang menuju nol saat medan magnetnya  dihilangkan [8] .  Sifat  dari  bahan paramagnetik  tidak  memperlihatkan  efek magnetik jika medan magnetik luarnya tidak ada.  Jika  kita  pasang  medan  magnetik  luar, arah  momen  magnetiknya  cenderung  untuk berbaris  searah  dengan  medan  magnet  luar sehingga menunjukkkan efek paramagnetik [11] .

## Bahan Ferromagnetik
Bahan  ferromagnetik  mempunyai resultan  medan  magnetis  atomis  besar  dan sangat  baik  sebagai  magnet  permanen.  Hal ini  disebabkan  oleh  momen  magnetik  spin elektron. Pada bahan  ferromagnetik, banyak spin  elektron  yang  tidak  berpasangan. Masing-masing  spin  elektron  yang  tidak
berpasangan  ini  akan  memberikan  medan magnetik,  sehingga  total  medan  magnetik yang dihasilkan oleh suatu  atom lebih besar [3].  Bahan  ferromagnetik  menahan  gaya magnet  ketika  medan  magnet  eksternal dihilangkan  atau  dikurangi.  Efek  ini  adalah hasil  dari  interaksi  kuat  antara  momen magnet  atom-atomnya  atau  elektron  dalam substansi  magnetik  yang  menghasilkan momen  magnet  sejajar  satu  terhadap  yang lain. Biasanya material ferromagnetik dibagi ke  dalam  daerah-daerah  di  sebut  domain. Dalam  setiap  domain,  momen  atomiknya memiliki arah yang sejajar satu dengan yang lain.  Jika  diberi  medan  dari  luar  kemudian medan  dikurangi  hingga  menjadi  nol  maka bahan  ferromagnetik  akan  menunjukkan kurva histerisis [8] .
Permeabilitas  bahan  ferromagnetik adalah µ>>>µ o , serta memiliki suseptibilitas magnetik  (  )  positif  dan  besar  yaitu  sekitar 106 kali dari diamagnetik atau paramagnetik [13]. Sifat kemagnetan bahan ini dipengaruhi  oleh  kondisi  temperatur,  yaitu pada  temperatur  di  atas  temperatur  Curie maka  sifat  kemagnetannya  akan  hilang [4] . Bahan  ferromagnetik  ini  terdiri  atas  atom- atom  yang  memiliki    momen  magnetik, tetapi  tidak  seperti    kasus  pada  bahan paramagnetik, momen atom yang berdekatan saling  berinteraksi.  Akibat  dari  interaksi  ini menghasilkan  magnetisasi  yang  lebih  besar dibandingkan  dengan  bahan  paramagnetik untuk  medan  magnetik  yang  sama.  Pada bahan  ferromagnetik  ada  saat  dimana magnetisasinya  maksimum  yang  dikenal dengan  magnetisasi  saturasi.  Contoh  bahan ferromagnetik  adalah  baja,  besi,  besi silikondan lain-lain.
Suatu respon khusus dari ferromagnetik  ditemukan  dalam  kelompok bahan yang dikenal
sebagai antiferromagnetik. Dalam bahan ini, momen magnetik tersusun sejajar tetapi dengan  arah yang berlawanan sehingga tidak ada momen magnetik  total  pada  saat  medan  magnetik
luar  dihilangkan.  Bahan  yang  mempunyai momen magnetik yang sejajar dan berlawanan arah tersebut mempunyai kekuatan  yang  tidak  sama,  dikenal  sebagai ferrimagnetik. Magnetite dan ferrites termasuk ke dalam kelompok ferrimagnetik.

## Bahan Superparamagnetik
Superparamagnet  adalah  material yang  mirip  dengan  paramagnet  tetapi mengandung juga sifat material ferromagnet atau  mengadung  domain  magnet  dalam ukuran  kecil  yang  berbentuk  kelompok ( cluster ) seperti crystallite . Sifat superparamagnet  timbul  pada  material  yang berukuran kecil (1-10 nm). Dalam kondisi di bawah temperatur Curie , energi termal tidak cukup  memisahkan  interaksi  gaya  antara atom-atom  tetapi  hanya  cukup  untuk mengubah  arah  magnetisasi  di  dalam domain  tersebut.  Proses  ini  menyebabkan medan  magnet  menjadi  nol  dan  material akan menyerupai material paramagnet [15].
Gambar 2.1 Histerisis ferromagnetik, paramagnetik, dan superparamagnetik
Superparamagnetik adalah keteraturan  sifat  magnetik  bahan  yang terbentuk  hanya  pada  saat  ada  medan magnet  luar.  Pada  medan  magnet  luar  sama dengan  nol  maka  bersifat  paramagnetik.

## 728     S YLVINA T EBRIANI , A NALISIS V IBRATING S AMPLE M AGNETOMETER (VSM) PADA .......
Sifat  ini  dapat  timbul  pada  bahan  magnetik dengan  ukuran  partikel  yang  semakin  kecil sampai berukuran nano. Bahan superparamagnetik timbul dari bahan feromagnetik  yang  berukuran  sangat  kecil (nano)  yang  membentuk  domain  magnetik yang  mempunyai  derajat  kebebasan  yang tinggi.  Bahan  superparamagnetik  ini  ketika diberi medan magnet yang tinggi maka akan terbentuk magnetisasi saturasi [2] .

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  penelitian  terdahulu [16] telah dilakukan  analasia  pengaruh  surfaktan ethylene glycol terhadap penumbuhan lapisan  tipis  magnetite.  Dari  penelitian tersebut didapatkan suatu keismpulan bahwa surfaktan berperan sebagai pengontrol ukuran  kristal  dan  jarak  antar  bidang  kristal magnetite .  Kondisi  tanpa  penambahan surfaktan  menghasilkan  ukuran  kristal  dan jarak  antar  bidang  kristal  yang  lebih  besar dari  pada  sampel  dengan  penambahan surfaktan ethylene glycol . Konsentrasi surfaktan  yang terlalu pekat justru membuat
ukuran  kristal  semakin  besar  membentuk misel  (penggumpalan  atau  agregasi  dari molekul-molekul).  Jadi,  untuk  mendapatkan magnetite dengan  ukuran  kristal  yang  lebih kecil,  perlu  diperhatikan  perbandingan konsentrasi surfaktan ethylene glycol terhadap pelarutnya.
Pada  penelitian  kali  ini  akan  diulas bagaimana  perbedaan  hasil  karakterisasi VSM (Vibrating  Sample  Magnetometer) untuk  lapisan  tipis  hasil  karakterisasi  tanpa menambahkan  surfaktan  terhadap  sampel yang  dikarakterisasi  dengan  penambahan surfaktan  10%.Hasil  karaterisasi  VSM menghasilkan  kurva  seperti  Gambar  4.13. Berdasarkan  bentuk  perubahan  momen magnet terhadap medan luar yang diterapkan,  maka  dapat  dikatakan  bahwa magnetite hasil  deposisi  mempunyai  sifat paramagnetik, jika diberi medan magnet dari luar  maka  bahan  akan  termagnetisasi. Magnetisasinya  akan  ikut  terus  bertambah seiring  dengan  penambahan  besar  medan magnet luar.
Gambar 4.13. Perbandingan pola hysteresis sampel tanpa surfaktan (merah) dan sampel menggunakan surfaktan 10% dengan pemanasan 400ºC
Berdasarkan perbandingan pola hysterisis  kedua  sampel,  dapat  dianalisis bahwa  kedua  sampel  bersifat  paramagnetik. Penambahan ethyleneglycol pada  larutan induk, mempengaruhi respon bahan terhadap medan  magnet  eksternal  yang  diberikan, terlihat  dari  Gambar  4.13  bahwa  sampel dengan surfaktan
10%
mempunyai kemiringan  yang  lebih  besar  dibandingkan dengan sampel tanpa surfaktan, dengan kata
lain  sampel  tanpa  surfaktan  (dengan pemanasan)  lebih  cepat  termagnetisasi dibandingkan dengan penambahan surfaktan.
Mengacu  pada  hasil  karakterisasi XRD  pada  penelitian  terdahulu  (tebriani, 2013) yang terlihat pada table dibawah ini :
Tabel 1.   Hasil perhitungan ukuran kristal magnetite berdasarkan data XRD
Dari  tabel  1  diatas  didapatkan  informasi bahwa ukuran kristal sampel tanpa surfaktan (dengan  pemanasan)  lebih  besar  daripada sampel  dengan  penambahan  surfaktan.  Sifat magnet dipengaruhi oleh ukuran partikel dan ukuran  kristal  dari  material.  Semakin  besar perbandingan antara ukuran partikel terhadap ukuran kristal, maka jumlah kristal penyusun partikel semakin banyak akibatnya domainnya  semakin  jamak  dan  bahan  akan sulit  utuk  dipengaruhi  oleh  medan  magnet dari  luar.  Magnetisasi  bahan  akan  menjadi lebih  kecil  dan  bahan  akan  bersifat paramagnetik.
Material  paramagnetik  mempunyai kemiripan  sifat  dengan  superparamagnetik, tetapi  pada  bahan  superparamagnetik  nilai magnetisasinya akan mencapai nilai saturasi pada  besar  magnet  tertentu,  sehingga  sifat kemagnetannya  dapat  dikendalikan.  Sifat paramagnetik  terdapat  pada  material  yang ukurannya lebih besar daripada superparamagnetik.  Material  paramagnetik mudah  termagnetisasi  akan  tetapi  sifat magnetiknya  mudah  hilang,  jika  pengaruh
medan  dari  luar  di  hilangkan.  Momen magnetik  material  paramagnetik  searah dengan medan eksternal sehingga menghasilkan suseptibilitas positif.
Jika  ukuran  partikel  mendekati ukuran kristal berarti bahwa dalam 1 partikel terdapat  1  buah  kristal,  dan  domainnya tunggal (single  domain) .  Bahan  yang mempunyai  domain  tungggal  akan  mudah menyearahkan diri terhadap arah medan luar yang  diberikan.  Kemampuan  bahan  untuk termagnetisasi  menjadi  lebih  besar,  atau dengan  kata  lain  respon  bahan  terhadap medan  eksternal  lebih  cepat,  dan  pada  saat tertentu  akan  tercapai  megentisasi  saturasi, Material  dengan  sifat-sifat  tersebut,  akan mempunyai sifat magnet superparamagnetik. Bahan magnetik akan berperilaku superparamagnetik  jika  bahan  terdiri  dari kristalit yang sangat kecil yaitu kecil dari 10 nm  [6].  Agar  mendapatkan magnetite dengan  sifat  superparamagnetik,  ukuran kristal  harus  diperkecil  sehingga  dapat dimanfaatkan  sebagai  media  penyimpanan data.
No Nama Sampel % V Surfaktan Kuat Arus Ukuran Kristal magnetite Keterangan 1 A.1 0 4,03 mA tidak terbentuk magnetite Tanpa pemanasan 2 A.2 0 4,03 mA 46,589 Dengan pemanasan 400ºC 3 B 1 4,09 mA 32,617 Dengan pemanasan 400ºC 4 C 2 3,96 mA 32,617 Dengan pemanasan 400ºC 5 D 10 230,88  µA 40,768 Dengan pemanasan 400ºC

## 730     S YLVINA T EBRIANI , A NALISIS V IBRATING S AMPLE M AGNETOMETER (VSM) PADA .......

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  kajian  penelitian ini dapat  diambil kesimpulan  bahwa lapisan tipis magnetite hasil  elektrodeposisi  bersifat paramagnetik,  baik  untuk  larutan  elektrolit tanpa ethylene  glycol maupun  larutan elektrolit yang ditetesi ethylene glycol .Sampel dengan surfaktan 10% mempunyai  kemiringan  yang  lebih  besar dibandingkan dengan sampel tanpa surfaktan,  dengan  kata  lain  sampel  tanpa surfaktan  (dengan  pemanasan)  lebih  cepat termagnetisasi dibandingkan dengan penambahan surfaktan.

## REFERENSI
[1]Abdullah, M, 2009, Pengantar
Nanosains , Bandung, ITB
[2] Afandi, S.,  2006. Sintesa dan Karakterisasi Partikel Magnetik Submikron Berbasis Oksida Fe dan Polimer Polilaktat (PLA ) . Institut Pertanian Bogor, Bogor.
[3]  Billah.  A.,  2006, Pembuatan  dan Karakterisasi  Magnet  Stronsium  Ferit dengan Bahan Dasar Pasir Besi,
Universitas Negeri Semarang.
[4] Butler,  R.  F.  1992, Paleomagnetism: Magnetik Domains to Geologic Teranes. Boston: Blackwell
Scientific
Publications.
[5] Chumming,  J.  and  Xiangqin,  L.,2009, Electrochemical  Synthesis  of  Fe 3 O 4 -PB Nanoparticles  with  Core-Shell  Structure and its Electrocatalytic Reduction
Toward H 2 O2 , J. Solid State Electrochem. 13: 1273-1278.
[6] Eken, A.E., 2008, CharacterizationofMagnetiteThinFilmsPr oducedbySol - GelProcessing,
Metallurgical and Materials Engineering Department, Middle East Technical University.
[7] Gaihre,  B.,  Khil,  M.S.,  Lee,  D.R.,  Kim, H.Y.,  2009, Gelatin-coated  Magnetic
Iron  Oxide  Nanoparticles  as  Carrier System:  Drug  Loading  and  In  Vitro Drug  Release  Study ,  Inter.  J.  Pharm. 365: 180-189.
[8]Hunt,  C.  P.,  1991, Handbook  From  The Environmental  Magnetism  Workshop . Minneapolis: University Of  Minnesota.
[9] Jia, X., Tan, L., Zhou, Y., Jiang, X., Xie, Q.,  Tang,  H.,  Yao,  S.,  2009, Magnetic
Immobilization and Electrochemical Detection of Leukemia K562 Cells ,Electrochem.  Commun.  11:  141- 144.
[10]  Liu,  T.Y.,  Hu,  S.H.,  Liu,  D.M.,  Chen, S.Y.,  Chen,  I.W.,2009, Biomedical Nanoparticle  Carriers  with  Combined Thermal and  Magnetic  Responses , NanoToday 4: 52-65. [11]Loeksmanto, W (1993), Medan Elektromagnetik .  Jakarta:  Departemen Pendidikan  dan  Kebudayaan  Dirjen Pendidikan Tinggi.
[12]  Siyambalapitiya,  Chamila  S.,  2006, Growth  And  Physical  Properties  of Magnetite  Thin  Films, Graduate  School Theses and Dissertations. Paper 2705.
[13]  Sulistijo,  Budi,  Sumardi,  Darmawan., Heriawan, Nur, Riyanto, Yana Rahmat.,  2002, Geofisika  Cebakan Mineral II . Penerbit ITB. Bandung.
[14]  Yulianto,  A.  Bijaksana  S,  Loeksmanto W. (2002), Karakterisasi Magnetik dari Pasir  Besi  Cilacap. Jurnal  Himpunan Fisika Indonesia vol. A5 no. 0527.
[15] Sumarlin., 2011. Material Magnetik Dasar Superparamagnetik. Universitas Hauluoleo, Kendari.
[16] Tebriani, S., 2013,  Analisa Pengaruh Tegangan Terhadap Hasil
Elektrodeposisi Lapisan Tipis Magnetite Menggunakan Arus Continue Direct Current . Universitas Islam Negeri Imam Bonjol, Padang.