ABSTRAK
Multilapisan [Ni80Fe20/Cu]N telah dibuat hasil elektro-deposisi pada substrat kawat Cu. Penelitian ini bertujuan mengkaji hubungan rasio antara MI dengan: (i) frekuensi arus ac pengukuran (20 kHz – 100 kHz) (ii) jumlah perulangan N, (iii) ketebalan lapisan konduktif (spacer) Cu, dan (iv) bentuk geometri sampel (kawat selenoid dan kawat lurus memanjang).
Penelitian ini menggunakan metode eksperimen fabrikasi elektro-deposisi dengan langkah-langkah sebagai berikut: preparasi, pembuatan larutan elektrolit, elektro-deposisi, karakterisasi sampel, analisis, dan kesimpulan. Sampel multilapisan yang dibuat adalah lapisan [Ni80Fe20/Cu]N dengan N = 1, 3 dan 5. Kemudian variasi ketebalan spacer Cu pada multilapisan [Ni80Fe20 (800 nm)/Cu (y nm)]N dengan y = 200 nm, 250 nm, 300 nm, 350 nm, dan 400 nm. Variasi bentuk geometri, sampel dibuat dua macam yaitu kawat linear yang dilapisi [Ni80Fe20(800 nm)/Cu(300 nm)]3 dengan panjang 3 cm dan sampel kawat solenoid sama dengan sampel linear yang dilapisi [Ni80Fe20(800 nm)/Cu(300 nm)]3. Sampel tersebut dililit hingga membentuk kumparan dengan diameter 0,3 cm.
Hasil karakterisasi menunjukkan nilai rasio Magneto-impedansi (MI) semakin besar dengan bertambahnya frekuensi arus ac (20 kHz – 100 kHz). Hasil ini konsisten untuk semua sampel multilayer yang telah dihasilkan. Rasio MI juga diperoleh bertambah dengan perulangan jumlah lapisan pada multilapisan [Ni80Fe20(800nm)/Cu(300nm)]N. Ekspresi lain modifikasi ketebalan lapisan spacer Cu didapat bahwa semakin tebal lapisan spacer Cu maka rasio MI semakin kecil. Sedangkan hasil karakterisasi pada variasi bentuk geometri menunjukkan bahwa rasio MI meningkat dengan perubahan geometri sampel, yaitu dari bentuk kawat ke bentuk solenoid. Hasil pengamatan secara keseluruhan menunjukkan bahwa rasio MI tertinggi diperoleh sebesar 118,26% dan sensitifitas sensor medan magnet tertinggi diperoleh sebesar 53,75 %/mT untuk sampel yang sama yaitu sampel multilapisan [Ni80Fe20 (800 nm)/ Cu (200 nm)]3.
Kata kunci: Magnetoimpedansi, Elektrodeposisi, Multilapisan NiFe/Cu, Ketebalan Spacer Cu, Jumlah Perulangan NiFe/Cu, Solenoid.
ABSTRACT
Multilayers [Ni80Fe20/Cu]N has been resulted electro-deposition on the wire Cu substrate. This study aims to examine the relationship of the ratio of MI to: (i) frequency current ac measurement (20 kHz - 100 kHz) (ii) the number iteration N, (iii) the thickness of the conductive layer (spacer) Cu, and (iv) geometry samples (wire solenoid and extends straight wire).
The research method includes the experimental electro-deposition fabrication with stages, as follows: preparation, manufacturing electrolytic solution, electro-deposition, characterization of sample, analysis, and conclusions. Multilayer sample [Ni80Fe20/Cu]N is with N = 1, 3 and 5. Then the thickness of spacer Cu on multilayer [Ni80Fe20 (800 nm)/Cu (y nm)]3 variable by y = 200 nm, 250 nm, 300 nm, 350 nm, and 400 nm. For variations of geometric shapes, the sample is made of two kinds of linear wire by coated [Ni80Fe20 (800 nm)/ Cu (300 nm)]3. The sample is wound up to form a coil with diameter of 0.3 cm.
The result showed the ratio MI is greater with increasing frequency of ac current (20 kHz - 100 kHz). These result is consistent for all multilayer samples that have been produced. MI also increases by looping the number of layers in multilayer [Ni80Fe20 (800 nm)/ Cu (300 nm)]N. Another result of spacer Cu modification layer thickness is found that the thicker the Cu spacer layer, the ratio of the smaller MI. While, the sample MI ratio results of the characterization of the variation in the geometry indicates that the ratio of MI change with changes in the geometry of the sample, ie from wire shape to solenoid shape. Overall experimental observations indicates that the ratio of the highest MI is 118.26% and the highest magnetic field sensor sensitivity is 53.75 %/mT for the same sample, namely sample multilayer [Ni80Fe20 (800 nm) / Cu (200 nm)]3.
Keywords: Magneto-impedance, Electro-deposited, Multilayer NiFe/Cu, Thickness of Spacer Cu, Number of Iteration NiFe/Cu, Solenoid.