Sintesis Senyawa Aurivillius Ca1-xBi3,5+xLa0,5Ti4-xMnxO15: Struktur dan Sifat Dielektrik

Abstract

Sintesis senyawa feroelektrik yang berbasis fasa Aurivillius berlapis empat (n = 4) yang didadah kation La³⁺ dan Mn³⁺, Ca_1-xBi_3,5+xLa_0,5Ti_4-xMn_xO₁₅ dengan x = 0, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8, dan1 telah dilakukan dengan teknik lelehan garam. Karakterisasi produk dengan difraksi sinar-X (XRD) menunjukkan bahwa fasa tunggal Aurivillius ditunjukkan oleh sampel dengan x = 0, 0,2, 0,4, dan 0,6. Refinement struktur dengan teknik Le Bail diketahui bahwa senyawa Aurivillius yang terbentuk sesuai dengan simetri ortorombik dan grup ruang A2₁am. Analisis dengan Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk semua sampel memperlihatkan morfologi sampel berupa lempengan yang merupakan ciri khas senyawa Aurivillius. Nilai konstanta dielektrik sampel dan konduktivitasnya mengalami kenaikan dengan meningkatnya x. Konduktivitas paling tinggi dimiliki oleh sampel x = 0,2 yang diperkirakan akibat adanya interaksi pertukaran ganda (double exchange) antara Mn³⁺ dan Mn⁴⁺.

Synthesis of Aurivillius Compounds Ca_1-xBi_{3,5 + x}La_0,5Ti_4-xMn_xO₁₅: Structure and Dielectric Properties. Synthesis of ferroelectric compounds based on a four-phase Aurivillius phase (n = 4) which is doped with La³⁺ and Mn³⁺ cations, Ca_1-xBi_3,5+xLa_0,5Ti_4-xMn_xO₁₅ with x = 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0 , 8, and 1 were carried out by molten salts technique. Characterization of products using X-ray diffraction (XRD) revealed that the single phase Aurivillius was shown by the samples with x = 0, 0,2, 0,4, and 0,6. The results of refinement show that the Aurivillius phase formed has orthorhombic symmetry with A2₁am space group. Morphology analysis by scanning electron microscopy (SEM) for all samples shows the plate-like as the characteristic of Aurivillius compounds. The value of dielectric constant and conductivity of the samples increases as increase of x. The conductivity of x = 0.2 is the highest predicted due to the interaction of double exchange between Mn³⁺ and Mn⁴⁺.