Pengaruh Dopan Zn pada Keramik MgTio3 terhadap Peningkatan Parameter Kisi dan Volume Sel Satuan - renitafitriani-13; Frida Ulfah Ermawati (Inovasi Fisika Indonesia, 2026)
Abstrak Material keramik dielektrik merupakan material yang menarik perhatian dalam pengembangan resonator dielektrik gelombang mikro, dan teknologi nirkabel modern. Magnesium Titanate (MgTiO3) menjadi satu di antara komponen yang dapat dimanfaatkan dalam aplikasi tersebut. Sifat asli keramik delektrik MgTiO3 dapat dibuat lebih baik dengan menambahkan ion dopan. Terkait hal tersebut, makalah ini melaporkan karakterisasi struktur keramik dengan komposisi baru, yakni 20% mol dopan Zn pada (Mg0,8Zn0,2)TiO3 (MZT02) melalui data XRD. Dopan Zn ditambahkan untuk mengetahui perubahan ukuran parameter kisi dan vol. sel satuan dibandingkan dengan tanpa diberi dopan. Data struktur MZT02 dibandingkan dengan data struktur MgTiO3 tanpa dopan (MZT0). Serbuk MZT0 dan MZT02 disintesis melalui metode pencampuran larutan sesuai stoikiometri, dengan bahan awal serbuk logam Mg, Ti, dan Zn serta HCl 12 M. Serbuk amorf MZT0 dikalsinasi pada 700 °C, sedangkan MZT02 pada 500 °C masing-masing selama 5 jam. Serbuk kristalin dikompaksi menggunakan hidrolik hand press (8 MPa, 10 detik) menjadi pelet silinder pejal berdiameter 8 mm dan disinter pada 1100 °C selama 4 jam. Hasil XRD diperoleh parameter kisi c pada fasa utama MgTiO3 meningkat dari 13,903  10-2 nm (MZT0) menjadi 13,910  10-2 nm (MZT02). Peningkatan juga terlihat pada data volume sel satuan, yakni dari 307.71 ± 0.020  10-1 nm3 (MZT0) menjadi 307.81 ± 0.042  10-1 nm3 (MZT02). Peningkatan parameter kisi dan volume sel satuan disebabkan ukuran jari-jari Zn (0,074 nm) yang lebih besar dibandingkan dengan ukuran jari-jari Mg (0,072 nm). Distorsi kisi tersebut juga menyebabkan menurunnya nilai konstanta dielektrik () dan faktor Q pada keramik MZT02.   Abstract Dielectric ceramic materials are essential for the development of microwave dielectric resonators and modern wireless technology. Magnesium Titanate (MgTiO3) is one of the components used in that application. Original properties of MgTiO3 dielectric ceramics can be improved by added dopant ions. Therefore, this paper reports the structural characterization of (Mg0,8Zn0,2)TiO3 (MZT02) with 20 mol% Zn dopant via XRD. Structural data of MZT02 are compared with structural data of MgTiO3 without dopants (MZT0). Zn dopants added to determine the changes size of lattice parameters and volume of unit cell compared to without dopant. MZT0 and MZT02 powders were synthesized using stoichiometric solution mixing method, with Mg, Ti, and Zn metal powders and 12 M HCl as starting materials. Amorphous MZT0 powder was calcined at 700 °C, while MZT02 at 500 °C for 5 hours each. crystalline powder compacted using hydraulic-hand-press (8 MPa, 10 seconds) into solid cylindrical pellets with diameter 8 mm and sintered at 1100 °C for 4 hours. XRD results obtained that lattice parameter c of the main phase MgTiO3 increased from 13,903  10-2 nm (MZT0) to 13,910  10-2 nm (MZT02). Consequently, the unit cell volume increased from 307.71 ± 0.020  10-1 nm3 (MZT0) to 307.81 ± 0.042  10-1 nm3 (MZT02). Increase in the lattice parameter and unit cell volume was due to the larger radius of Zn (0.074 nm) compared to radius of Mg (0.072 nm).  Distortion of the lattice also causes a decrease the dielectric constant () and Q factor in MZT02 ceramics.