KARAKTERISTIK PENYUSUTAN RAPAT ARUS KRITIS YBa 2 Cu 3 O 7-X DALAM LINGKUNGAN MEDAN MAGNET
Wisnu Ari Adi, E. Sukirman, Didin S. Winatapura dan Yustinus P. Puslitbang Iptek Bahan (P3IB) - BATAN Kawasan Puspiptek, Serpong 15314, Tangerang

## ABSTRAK
KARAKTERISTIK PENYUSUTAN RAPATARUS KRITIS YBa 2 Cu 3 O 7-x DALAM LINGKUNGAN MEDAN MAGNET . Karakteristik penyusutan rapat arus kritis ( Jc ) superkonduktor YBa 2 Cu 3 O 7-x hasil proses pelelehan telah diteliti. Penghitungan Jc sampel dilakukan dengan mengukur momen magnetik bahan menggunakan Superconducting Quantum Interference Device (SQUID) dalam rentang medan magnet luar ( H ) dari 0 kOe sampai dengan 20 kOe pada suhu 5 K dan 77 K. Suhu transisi kritis Tc cuplikan adalah 90,3 K dan dari kurva fitting diperoleh Jc 0 pada suhu 5 K dan 77 K berturut-turut adalah 4,0 x 10 4 A.cm -2 dan 3,3 x 10 4 A.cm -2 . Konstanta a pada suhu 5 K dan 77 K berturut-turut adalah 3,5 dan 1. Rapat gaya pinning maksimum ( Fp maks ) cuplikan pada suhu 5 K dan 77 K berturut-turut adalah 4,2 × 10 8 N.m -3 dan 2,1 × 10 8 N.m -3 . Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa Jc bahan berkurang seiring dengan meningkatnya medan magnet luar H . Karakteristik penyusutan Jc terhadap medan magnet ini secara umum bersesuaian dengan fenomena flux creep berdasarkan model J. Horvat dan kawan-kawan. Faktor-faktor terpenting dalam memahami karakteristik penyusutan J c ini adalah antara lain adanya energi bebas Gibbs , rapat gaya Lorentz, flux creep dalam vortex , arus vortex dan suhu yang diterapkan.
Kata kunci: Superkonduktor, rapat arus kritis, medan magnet

## ABSTRACT

## THE CRITICAL CURRENT DENSITY DECREASE CHARACTERISTIC OF YBa
2 Cu 3 O 7-x IN MAGNETIC FIELD ENVIRONMENT. The critical current density ( Jc ) decrease characteristic of the superkonduktor YBa 2 Cu 3 O 7-x by melting proccess has been studied. The Jc calculation is done with measure magnetic moment of the sample by using of the superconducting quantum interference device (SQUID) in the external magnetic field ( H ) from 0 until 20 kOe at 5 K and 77 K. The critical temperature ( Tc ) of the sample is 90.6 K and the Jc at 5 K and 77 K of the fitting curves are 4.0 x 10 4 A.cm -2 and 3.3 x 10 4 A.cm -2 , respectively. And the variable constan a of the fitting curves are 3.5 and 1, respectively. The maximum pinning force ( Fp max ) of the sample at 5 K and 77 K are 4.2 × 10 8 N.m -3 and 2.1 × 10 8 N.m -3 , respectively. From this experiment, we concluded that the Jc substance decrease along with the increasing of external magnetic field H. The characteristic of decrease Jc on this magnetic field in general chime in with the phenomenon of flux creep to model J. Horvat et.al. The important factors in comprehending this Jc decrease characteristic are for example the existence of free energy Gibbs, the Lorentz force, flux creep in the vortex, the vortex current, and temperature applied.
Key words : Superconductor, critical current density, magnetic field

## PENDAHULUAN
Penelitian dan pengembangan superkonduktor keramik bersuhu transisi kritis tinggi (STT), khususnya sistem YBa 2 Cu 3 O 7-x (YBCO)[1], Bi-Sr-Ca-Cu-O (BSCCO) [2], dan Ti-Ba-Ca-Cu-O (TBCCO) [3], masih terus dilakukan orang, terutama diarahkan pada aplikasi praktis. Untuk kebanyakan aplikasi disyaratkan bahwa superkonduktor oksida tersebut harus memiliki rapat arus kritis ( Jc ) dalam orde 10 4 A.cm -2 hingga 10 6 A.cm -2 . Harga rapat arus sebesar itu seringkali harus dipenuhi di dalam lingkungan medan magnet yang besar. Padahal dalam lingkungan bermedan magnet, rapat arus kritis bahan tersebut menyusut. Namun demikian, karena rapat arus kritis
ternyata bukan sifat intrinsik superkonduktor, maka Jc bisa diupayakan agar masih tetap relatif tinggi harganya walaupun di dalam lingkungan bermedan magnet yang besar. Hal itu dilakukan dengan mengontrol strukturmikro bahan tersebut.
Dalam kenyataan pengontrolan strukturmikro sangat sulit dilakukan, namun hasil pengembangan terbaru menunjukkan bahwa Jc tinggi bisa diperoleh dalam superkonduktor oksida tersebut [4-6]. Rendahnya Jc adalah karena lemahnya link antara batas-batas butir kristal dan tidak adanya pusat-pusat jepitan vortex [7]. Oleh karena itu, pengontrolan strukturmikro bahan dilakukan agar butiran-butiran kristal superkonduktor
Karakteristik Penyusutan Rapat Arus Kritis YBa 2 Cu 3 O 7-x dalam Lingkungan Medan Magnet (Wisnu Ari Adi)
yang terbentuk mengarah ke suatu arah tertentu (bertekstur) dan sekaligus tercipta pusat-pusat jepitan yang berfungsi sebagai penghambat terhadap pergerakan vorteks. Para peneliti telah menemukan cara pengontrolan strukturmikro yang efektif, yakni melalui proses pelelehan, antara lain dengan metode Melt Texture Growth (MTG), Quench Melt Growth (QMG) dan Powder Melt Processes (PMP) [8,9]. Penelitian tentang pengaruh medan magnet H pada arus kritis I c telah dilakukan oleh J. Horvat dan kawan-kawan [10] pada pita komposit superkonduktor Ag/BSCCO. Secara empirik mereka mendapatkan hubungan antara I c terhadap H dalam daerah flux creep , yakni :
] ) / ( exp[ 1 0 0    a c c H H I I ,
dimana I c0 adalah arus kritis bahan dalam lingkungan tanpa medan magnet,
) 1 /( 1 0 )] 1 ( [    a a b
H ,
a dan b adalah konstanta. Sedangkan Liu dan kawan- kawan [11] menujukkan bahwa penyusutan J c terhadap H pada pita komposit superkonduktor Ag/BSCCO pada 77 K terkait dengan fraksi fasa-2212 di dalam matriks fasa-2223 dan terbukti bahwa fasa-2212 berperan sebagai pusat jepitan terhadap pergerakan vorteks. Sedangkan S. Jin dan kawan-kawan [12] mengungkapkan bahwa J c pada YBCO hasil proses pelelehan menyusut dari 7.400 A.cm -2 pada H = 0 T, menjadi 1.000 A.cm -2 pada H = 1 T. Sedangkan pada YBCO produk sinter , J c menyusut dari 150-600 A/cm 2 pada H = 0 T menjadi 0,5-2 A.cm -2 pada H = 1 T. Namun demikian karakteristik penyusutan J c pada YBCO belum diungkapkan secara lengkap.
Penyusutan rapat arus kritis di dalam lingkungan medan magnet adalah suatu fenomena fisis yang tidak bisa dihindarkan. Namun demikian fenomena fisis tersebut tidak menjadi penghalang untuk memanfaatkan bahan ini dalam aplikasi praktis, asalkan karakteristik penyusutan rapat arus kritis tersebut diketahui.
Tujuan penelitian ini adalah menentukan karakteristik penyusutan rapat arus kritis bulk superkonduktor YBa 2 Cu 3 O 7-x hasil proses pelelehan dengan metode MTG di dalam lingkungan medan magnet. Pengukuran rapat arus kritis dilakukan menggunakan Superconducting Quantum Interference Device ( SQUID ) pada suhu 5 K dan 77 K.

## METODE PERCOBAAN
Sampel superkonduktor YBa 2 Cu 3 O 7-x dibuat melalui reaksi padatan dengan mencampurkan oksida-oksida penyusun, yaitu : Y 2 O 3 , BaCO 3 , dan CuO dengan perbandingan stokiometri unsur Y : Ba : Cu = 1 : 2 : 3. Hasil pencampuran tersebut dikalsinasi pada suhu 900 o C selama 4 jam, setelah itu dicetak dalam bentuk
pelet (sampel silinder) dengan ukuran d (tebal) = 1,5 mm dan D (diameter) = 6 mm dan ditekan 2000 psi. Sampel yang telah dicetak selanjutnya di sinter pada suhu 940 o C selama 10 jam di dalam aliran udara biasa [13]. Kemudian dilanjutkan dengan proses pelelehan dengan metode Melt Texture Growth Modifikasi ( MTG ). Langkah-langkah proses pelelehan tersebut adalah sebagai berikut: kedua sampel tadi dipanaskan pada suhu 1100 o C dengan laju 450 o C/jam dan ditahan selama 12 menit kemudian diturunkan secara cepat pada suhu 1000 o C. Selanjutnya suhu diturunkan kembali secara perlahan ( slow cooling ) sampai 900 o C dengan laju 20 o C/jam [14]. Pengujian efek Meissner dari sampel dilakukan dengan cara sebagai berikut : mula-mula sampel direndam ke dalam nitrogen cair selama 10 menit. Hal ini dilakukan agar suhu di dalam sampel diharapkan homogen pada suhu nitrogen cair sebesar T = 77 K. Kemudian magnet permanen diletakkan di atas permukaan sampel tersebut. Apabila sampel melayang di atas permukaan magnet tersebut, berarti bahan tersebut diindikasikan sebagai bahan superkonduktor dan begitu sebaliknya. Kemudian diukur sifat magnetnya dengan menggunakan magnetometer SQUID. Pengukuran ini dilakukan di Institute for Material Research Universitas Tohoku, Senday, Jepang. Alat ini bekerja berdasarkan metode induksi. Sampel diukur pada suhu T = 5 K dan T = 77 K dalam rentang medan magnet luar H dari 0 kOe sampai dengan 20 kOe. Harga Jc dapt ditentukan berdasarkan hasil pengukuran data magnetisasi dengan menggunakan formula Bean model :
d M J C   2
dimana  M dan d berturut-turut adalah magnetisasi dan ketebalan sampel. [15,16].

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat superkonduktivitas bahan dapat diketahui dengan melakukan pengujian efek Meissner dan pengukuran suhu transisi kritis ( Tc ). Hasil pengujian efek Meissner menunjukkan bahwa magnet tersebut melayang di atas permukaan sampel. Hal ini menunjukkan bahwa flux medan magnet yang diterapkan tidak dapat menembus ke dalam sampel ( total flux extrusion ). Pada kondisi ini sampel bersifat diamagnetik sempurna yang merupakan indikasi awal bahwa sampel ini merupakan bahan superkonduktor. Namun penolakan flux secara total ini hanya terjadi pada suhu T < Tc . Suhu transisi kritis ( Tc ) sampel ini adalah 90,3 K seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.
Pada Gambar 1 juga diperlihatkan bahwa momen magnetik tampak semakin berkurang dengan meningkatnya suhu. Menurut Rose-Innes dan Rhoderick [17] apabila pada bahan tersebut diterapkan medan magnet sebesar H maka hal ini juga berarti
pemberian energi Gibbs kepada bahan tersebut. Sedangkan besarnya energi kinetik pasangan elektron yang sering disebut dengan pair interaction energy , yaitu energi yang diperlukan untuk pembentukan pasangan elektron (pada superkonduktor YBa 2 Cu 3 O 7-x disebut dengan cooper pair ) sangat bergantung pada suhu [18]. Apabila suhu T jauh di bawah Tc maka besarnya pair interaction energy ini akan semakin kuat. Dan apabila suhu T mendekati harga Tc maka besarnya pair interaction energy ini akan semakin lemah. Pada akhirnya besarnya energi Gibbs ini akan melebihi besarnya pair interaction energy , sehingga energi eksternal ini yang membawa bahan tersebut keluar dari keadaan superkonduksi. Dengan kata lain energi ini sama dengan energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron yang berpasangan ( depairing ) menjadi elektron normal.
Pada Gambar 2 (a) dan Gambar 2 (b) adalah kurva magnetisasi m terhadap H dalam bentuk loop histerisis sampel yang diukur pada suhu 5 K dan 77 K. Kedua kurva histerisis tersebut menunjukkan deskripsi mekanisme proses magnetisasi dan demagnetisasi. Skenario untuk proses magnetisasi dan demagnetisasi akibat imbasan medan magnet luar dalam setiap keadaan kritis telah diungkapkan pada penelitian sebelumnya [19].
Pada Gambar 2 dapat dijelaskan bahwa momen magnetik bahan akan bertambah secara linier dalam arah negatif (m < 0) seiring dengan membesarnya medan magnet luar. Arah negatif ini menunjukkan bahwa arah momen magnetiknya berlawanan dengan arah medan magnet yang diterapkan. Hal ini sekaligus menunjukkan bahwa pada kondisi ini sampai pada batas medan magnet dengan momen magnet tertinggi bahan tersebut bersifat diamagnetik ( Meissner state ). Batas medan magnet dengan momen magnet tertinggi ini disebut medan magnet kritis ( H C1 ). Kemudian momen magnetik bahan terus berkurang.
Pada Gambar 2 di atas terlihat pula adanya perbedaan medan magnet kritis H C1 yang diukur pada
suhu 5 K dan 77 K, yaitu berturut-turut adalah 5 kOe dan 1 kOe. Semakin rendah suhu pengukuran, nilai H C1 semakin besar. Menurut hasil penelitian yang diperoleh Pippard bahwa apabila suhu T jauh di bawah Tc maka kerapatan elektron yang berpasangan ( paired electrons ) n s semakin banyak dan kerapatan elektron tunggal ( unpaired electrons ) n n semakin sedikit sehingga mengakibatkan pair interaction energy semakin kuat. Dan apabila suhu T mendekati harga Tc maka n s semakin sedikit dan n n semakin banyak sehingga pair interaction energy ini semakin lemah. Besar kecilnya jumlah kerapatan elektron berpasangan ini bergantung dengan faktor suhu [20].
Pada Gambar 3 merupakan kurva ketergantungan rapat arus kritis ( Jc ) terhadap medan magnet luar ( H ) yang dihitung dari kurva Gambar 5 pada setiap keadaan medan magnet terpasang ( H ) yang diukur pada suhu T = 5 K dan 77 K. Tampak bahwa Jc menurun seiring dengan meningkatnya medan magnet luar ( H ).
Fenomena ini menunjukkan bahwa ada tiga daerah karakteristik penyusutan Jc akibat adanya medan magnet luar. Tiga daerah medan magnet ini sangat bersesuaian dengan rumusan dari Ginzburg Landau , yaitu : daerah medan magnet di bawah H C1 ( Meissner state ), daerah medan magnet H C1 < H < H C2 ( mixed state ), dan daerah medan magnet H C2 < H < H C3 ( surface superconductivity ) [18].
Apabila pada sebuah bahan superkonduktor diterapkan medan magnet induksi B berubah terhadap
Gambar 2 . Kurva m-H
(a) Diukur pada suhu T = 5 K (a) Diukur pada suhu T = 77 K
Gambar 1 . Kurva m – T yang diukur pada medan magnet 1 kOe
Karakteristik Penyusutan Rapat Arus Kritis YBa 2 Cu 3 O 7-x dalam Lingkungan Medan Magnet (Wisnu Ari Adi)
waktu pada suhu dibawah Tc maka menurut hukum Maxwell akan timbul medan listrik disekitar permukaan bahan. Adanya medan listrik ini berarti disekitar permukaan ada muatan listrik. Dan apabila muatan listrik ini berubah terhadap waktu maka akan timbul arus listrik di permukaan i s . Sedangkan adanya B dan i s ini akan menghadirkan gaya Lorentz . Karena arus listrik bergeraknya melingkar, maka arah gaya Lorentz mengikuti hukum gaya sentripetal yaitu menuju ke pusat. Sehingga arah arus listrik ini akan bergerak mengikuti kaidah hukum Lorentz seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4(a) [17, 21].
Menurut J. Horvat dan kawan-kawan, pada keadaan Meissner , Jc mampu dipertahankan sampai pada medan magnet H C1 . Hal ini disebabkan flux medan magnet
tidak ada yang menembus bahan ( total flux extrusion ). Penolakan flux total tersebut hanya terjadi di bawah medan magnet H C1 .
Penambahan medan magnet H selanjutnya di atas H C1 , superkonduktor berada dalam keadaan tercampur ( mixed state ). Pada keadaan tercampur menurut Rose-Innes dan Rhoderick , sebagian flux medan magnet H sudah memasuki bahan dalam bentuk fluksoid. Kehadiran fluksoid ini mengakibatkan medan magnet induksi bahan B tidak bernilai nol namun bahan masih bersifat superkonduktif. Setiap fluksoid yang berhasil menerobos ke dalam bahan superkonduktor ini dalam keadaan tercampur ( mixed ), selalu dibendung oleh arus perisai ( i s ) ( screening current ) yang mengelilinginya tanpa disipasi. Sehingga terjadi lokalisasi fluksoid secara lateral yang kemudian lazim disebut dengan vortex . Namun adanya vortex ini pada bahan akan menghadirkan arus Eddy ( Eddy current ) disekitar vortex yang kemudian lazim disebut dengan arus vortex ( i v ) seperti ditunjukkan pada Gambar 4(a) [17, 21].
Pada keadaan tercampur ini, Jc tampak menurun relatif lebih kecil dibandingkan dengan keadaan Meissner sampai pada medan magnet H C2 . Faktor-faktor yang mempengaruhi berkurangnya harga Jc pada keadaan ini adalah munculnya rapat gaya Lorentz ( F L ) seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4(b) dalam sistem vortex yang bergantung pada rapat arus yang bersangkutan, flux creep , dan arus vortex . Akibat gaya Lorentz ini, vortex cenderung untuk bergerak dan hopping . Namun pada sampel ini pergerakan vortex dapat dicegah dengan adanya potensial pinning . Sumber-sumber pinning dapat berupa cacat kristal dan impuritas bahan. Cacat kristal meliputi cacat titik ( point defect ) yaitu: cacat
Gambar 3 . Kurva Jc - H
(a) Pada suhu T= = 5 K (b) Pada suhu T= = 77 K Gambar 4 . Lokalisasi fluksoid pada sampel [17, 21]
(b) Gaya Lorentz (c) Arus vortex pada surface superconductivity state (a) Arus vortex pada mixed state
Schottky ( vacancy ), cacat Frankel ( interstitial ), pusat warna dan lain-lain, cacat garis ( line defect ) yaitu : dislokasi ( screw, slip ) dan bidang kembar ( twin plane ) . Sedangkan impuritas pada bahan ini adalah Y 2 BaCuO 5 [22-24]. Besarnya rapat gaya pinning Fp pada suhu 5 K dan 77 K ditunjukkan pada Gambar 5.
Pada Gambar 5 tampak bahwa seiring dengan meningkatnya medan magnet luar H , Fp meningkat pula sampai pada batas maksimumnya. Fp maksimum terletak pada medan magnet 14 kOe. Fenomena ini menunjukkan bahwa pada daerah medan ini, Fp masih mampu menahan gerakan vortex sehingga vortex tidak dapat bergerak secara bebas. Sehingga harga Jc masih dapat dipertahankan pada keadaan ini. Hal ini tampak pada Gambar 3 bahwa berkurangnya harga Jc relatif lebih kecil. Dengan kata lain Jc dapat dipertahankan sampai pada medan magnet H C2 = 14 kOe. Berkurangnya Jc pada keadaan ini diduga berasal dari arus vortex .
Kontribusi lain dari berkurangnya Jc ini adalah flux creep di dalam vortex . Dengan membesarnya medan magnet H , jumlah fluksoid yang terlokalisasi akan bertambah sehingga terjadi perambatan flux dalam vortex . Akibatnya arus vortex ( i v ) meningkat. Arus vortex ( i v ) muncul akibat adanya medan magnet induksi B pada bahan. Arah i v ini berlawanan dengan arah arus screening i s . Pada hakekatnya kontribusi terbesar berkurangnya Jc ini adalah meningkatnya arus vortex . Penambahan medan magnet H selanjutnya di atas H C2 , superkonduktor berada dalam keadaan surface
superconductivity . Pada keadaan ini Jc tampak menurun relatif lebih tajam dibandingkan dengan keadaan tercampur sampai pada medan magnet H C3 . Hal ini disebabkan rapat gaya pinning mulai melemah seiring dengan membesarnya medan magnet H . Dengan demikian vortex mulai bebas bergerak. Pergerakan vortex ini akan menimbulkan medan listrik yang searah dengan rapat arus berdasarkan Hukum Maxwell . Sehingga kehadiran medan listrik inilah yang mengakibatkan transpor listrik yang bersifat disipatif. Disamping itu, akibat pergerakan vortex dan flux creep ini menyebabkan arus vortex terakumulasi di permukaan bahan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4(c) sehingga Jc tampak semakin kecil. Oleh sebab itu keadaan ini disebut dengan surface superconductivity , yaitu suatu keadaan dimana sifat superkonduktivitas tinggal di permukaan bahan.
Keadaan ini berakhir sampai pada batas medan magnet H C3 . Selanjutnya sifat superkonduktifitas bahan akan hilang ( total penetration ). Menurut Van Duzer [25], harga H C3 ini dapat didekati dengan persamaan :
2 3 69 , 1 C C H H 
Sehingga medan magnet H C3 dapat diperoleh sebesar 24 kOe. Dengan demikian batas-batas medan magnet kritis pada setiap keadaan dapat dirangkum seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6.
Gambar 5 . Kurva Fp - H
(a) Pada suhu T = 5 K (b) Pada suhu T = 77 K
Gambar 6 . Medan magnet kritis
(a) Pada suhu T = 5 K
(b) Pada suhu T = 77 K
Karakteristik Penyusutan Rapat Arus Kritis YBa 2 Cu 3 O 7-x dalam Lingkungan Medan Magnet (Wisnu Ari Adi)
Pada Gambar 3 diperoleh persamaan fitting kurva Jc – H sebagai berikut:
] ) 2 , 19 / ( exp[ 0 , 4 5 , 4 H J c   dan ] ) 2 , 19 / ( exp[ 33 , 0 2 H J c  
yang berturut turut untuk kurva yang diukur pada T = 5 K dan T = 77 K. Dari persamaan tersebut diperoleh Jc 0 ( T = 5 K) = 4,0 x 10 4 A.cm -2 dan Jc 0 ( T = 77 K) = 3,3 x 10 3 A.cm -2 . Sedangkan besarnya konstanta a ( T = 5 K) = 3,5 dan a ( T = 77 K) = 1. Menurut model J. Horvat bahwa semakin besar harga konstanta a berarti perambatan flux medan magnet di bahan semakin kecil. Dengan kata lain bahwa pada kondisi itu bahan memiliki gaya pinning yang sangat besar sehingga vortex sulit untuk bergerak dan Jc mampu dipertahankan sampai pada batas gaya pinning maksimum. Hal ini secara umum bersesuaian dengan fenomena perambatan flux ( flux creep ) berdasarkan kerangka kerja model oleh J. Horvat dan kawan-kawan yang dapat memberikan gambaran lengkap mengenai ketergantungan Jc terhadap medan magnet [10].

## KESIMPULAN
Penghitungan rapat arus kritis ( Jc ) dalam rentang dari medan magnet luar ( H ) dalam rentang 0 kOe sampai dengan 20 kOe yang diukur pada suhu 5 K dan 77 K pada sampel superkonduktor YBa 2 Cu 3 O 7-x hasil proses pelelehan telah dilakukan. Jc bahan akan berkurang seiring dengan meningkatnya medan magnet luar H . Fitting kurva Jc – H diperoleh persamaan empiris sebagai berikut:
] ) 2 , 19 / ( exp[ 0 , 4 5 , 4 H J c   dan ] ) 2 , 19 / ( exp[ 33 , 0 2 H J c  
yang berturut turut untuk kurva yang diukur pada T = 5 K dan T = 77 K. Dari persamaan tersebut diperoleh Jc 0 ( T = 5 K) = 4,0 x 10 4 A.cm -2 dan Jc 0 ( T = 77 K) = 3,3 x 10 3 A.cm -2 . Sedangkan besarnya konstanta a ( T = 5 K) = 3,5 dan a ( T = 77 K) = 1. Karakteristik penyusutan Jc terhadap medan magnet ini secara umum bersesuaian dengan fenomena flux creep berdasarkan model J. Horvat dan kawan-kawan yang mengikuti hubungan
] ) / ( exp[ 1 0 0    a c c H H I I
Faktor-faktor terpenting dalam memahami karakteristik penyusutan Jc ini adalah adanya energi bebas Gibbs yaitu energi dalam yang muncul akibat adanya medan magnet H yang diterapkan terhadap suatu bahan, munculnya gaya Lorentz yang mengakibatkan pergerakan vortex , flux creep dalam vortex sehingga mengakibatkan arus vortex meningkat, dan suhu yang diterapkan mendekati suhu transisi kritis bahan ini.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis mengucapkan terimakasih kepada Bapak Drs Gunandjar, S.U. selaku Kepala Puslitbang Iptek Bahan BATAN, DR. Ridwan selaku Kepala Bidang Bahan Maju P3IB – BATAN yang telah memberikan kesempatan untuk penelitian, dan DR. Setyo Purwanto, dan kepada semua pihak yang telah membantu dalam kelancaran penulisan makalah ini.

## DAFTAR ACUAN
[1.] MURAKAMI, M., Supercond. Sci. Technol .,
5 (1992) 185-203
[2.] SUN, Y., ZHANG, F., LU, Z., JIANG., J., DU, J., ZHANG, Y., Phys. Rev . B, 51 (1) (1995). TINKAM, M., Helv. Phys. Acta 61 (1988) 443
[3.] CHOI, C.H., ZHAO,Y., SORREL,C.C., LAROBINA, M., ANDRIKIDIS, C., Physica C, 269 (1996) 306-312
[4.] JIN, S., TIEFEL, T.H., NAKAHARA, S., GRAEBNER, J.E., O’BRYAN, H.M., FASTNACHT, R.A., KAMMLOTT, G.W., Appl. Phys. Lett . 56 (13) (1990).
[5.] KRABBES, G., SCHATZLE, P., BIEGER, W., WIESNER, U., STOVER, G., WU, M., STRASSER, T., KOHLER,A., LITZKENDORF, D., FISCHER, K., GORNET, P., Physica C , 244 (1995) 145-152
[6.] MINGHU, F., GANGJIN, H., MENG, C., ZHENKUAN, J., QIRUI, Z., Solid State Communications , 89 (2) (1994) 93-95
[7.] TIXADOR, P., OBRADORS, X., TOURNIER, R., PUIG, T., BOURGAULT, D., GRANADORS, X., DUVAL, J.M., MENDOZA, E., VARESI, E., BEAUGNON E., ISFORT, D., Supercond. Sci. Technol . 13 (2000) 493-497
[8.] MURAKAMI, M., MORITA, M., DOI, K., MIYAMOTO, K., Japanese Journal of Applied Physics , 28 (7) (1989) 1189-1194
[9.] HORVAT, J., DOU, S.X., LIU, H.K., BHASALE, R., Physica C, 271 (1996) 51-58
[10.] LIU, H.K., GUO, Y.C., DOU, S.X., Supercond. Sci. Technol . 5 (1992) 591-598
[11.] JIN, S., TIEFEL, H., SHERWOOD, R.C., VAN DOVER, R.B., DAVIS, M.E., KAMMLOTT, G.W., FASTNACHT, R.A., Physical Review B , 37 (13) (1988) 7850-7853
[12.] SUKIRMAN, E., Pengaruh Distribusi Kekosongan Oksigen pada Superkonduktivitas YBa 2 Cu 3 O 7 ,
Thesis Master , Fakultas Pasca Sarjana Universitas Indonesia (1991)
[13.] WISNUARIADI, ENGKIR SUKIRMAN, DIDIN S. W., dan GRACE TJ. SULUNGBUDI, Jurnal Sains Materi Indonesia , 3 (1) (2001) 38-44
[14.] BEAN, C.P., Phys. Rev. Lett ., 8 (1962) 250
[15.] MURAKAMI, M., Supercond. Sci. Technol ., 5 (1992) 185-203
[16.] ROSE-INNES, A.C., RHODERICK, E.H.,
Introduction to Superconductivity , Pergamon
Press, (1969) 117-139
[17.] BUCKEL, W., Superconductivity , VCH Publisher
Inc., NewYork, (1991)
[18.] WISNUARIADI, ENGKIR SUKIRMAN, DIDIN S.
WINATAPURA, dan S. PURWANTO, Jurnal
Sains Materi Indonesia , 5 (1), (2003) 30-39
[19.] PIPPARD, A.B., IEEE Trans. Magn. , 23 (2)
(1987) 371-375
[20.] ROGER WORDENWEBER, Rep. Prog. Phys., 62 (1999) 187-236
[21.] SHAN, L., SUN, A.M., XU, X.N., TANG, Y.L., LU, D.W., JIN, X., SHE, L.J., LAM, C.C., CHEN, Y.S., Supercond Sci. Technol , 12 (1999) 1138-1142

## TANYAJAWAB
Darminto, Jurusan Fisika - ITS Pertanyaan 1. Disarankan untuk menggunakan MTG dengan off-stoichimetric untuk menciptakan fasa Y-211 yang berfungsi untuk pinning centers . 2. Disarankan untuk menggunakan coated conductor .

## Jawaban
1. Salah satu cara untuk menciptakan fasa Y-211 di dalam matriks Y-123 adalah dengan menambahkan secara langsung /inklusi fasa Y-211 atau dengan cara off-stoichimetric. Penumbuhan fasa Y-211 dapat digunakan sebagai pusat-pusat jepitan ( pinning centers ) agar vortex tidak dapat bergerak secara bebas.
2. Coated conductor adalah sebuah teknik pembuatan thick film untuk bahan superkonduktor, dalam hal ini adalah sistem Y-Ba-Cu-O. Kendala yang mungkin terjadi adalah peningkatan oksigen pada saat membuat thick film tersebut. Hal ini sudah pernah dicoba pada penelitian Riset Unggulan Terpadu (RUT) dengan Peneliti Utama Dra. Grace Tj. Sulungbudi, M.Sc.