Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ABSTRAKPerhitungan Density Functional Theory DFT digunakan untuk menginvestigasi sifat-sifat elektronik TiO2 pada fase anatase,baik yang murni maupun yang di dope dengan Ta. Hasil perhitungan menunjukan bahwa TiO2 merupakan bahan semikonduktor non feromagnetik. Interaksi elektron-elektron diikutsertakan melalui DFT U, sehingga hasil perhitungan lebih sesuai dengan data eksperimen. Sifat-sifat optis diteliti melalui perhitungan fungsi-fungsi dielektrik tanpa dan dengan melibatkan interaksi elektron-hole melalui persamaan Bethe Salpeter. Hasil perhitungan dengan DFT U dan DFT U BSE menunjukan adanya eksiton pada TiO2 murni. Penambahan Ta pada TiO2 menguatkan spektrum optis pada sekitar energy 4,3 eV dan hasil perhitungan yang telah didapat, dapat dikatakan konsisten dengan paper rujukan [Z. Yong et al].Kata Kunci: TiO2, anatase, DFT, elektron, hole.

---

ABSTRAKThe Density Functional Theory DFT calculation is used to investigate the electronic properties of TiO2 in the anatase phase, either pure or dope with Ta. The results show that TiO2 is a non ferromagnetic semiconductor material. The interactions of electrons are included through DFT U, so the results of the calculations are more in line with the experimental data. The optical properties are examined through the calculation of dielectric functions without and by involving electron hole interactions via the Bethe Salpeter equation. The results of calculations with DFT U and DFT U BSE indicate the existence of an exciton in TiO2 pure. The addition of Ta to TiO2 amplifies the optical spectrum around 4.3 eV of energy and the calculated results can be said to be consistent with the reference paper Z. Yong et al . Keywords TiO2, anatase, DFT, electron, hole "

"ABSTRAKPenelitian ini didasari oleh tujuan kami untuk memahami terlahirnya eksiton di dalam suatu semikonduktor. Eksiton adalah quasipartikel yang mendeskripsikan keadaan terikat antara sebuah elektron dan sebuah hole. Eksiton memiliki peranan yang penting dalam teknologi berbasis semikonduktor, seperti photovoltaics, laser, dan sebagainya. Skripsi ini tidak semata-mata bertujuan untuk mendiskusikan tentang kemunculan eksiton, namun mengeksplorasi efek-efek korelasi. Interaksi-interaksi ini memodifikasi spektrum satu partikel dan spektrum dua partikel dari semikonduktor. Kami melakukan penelitian ini secara teoritik dengan cara menggunakan metode GW dan BSE yang diimplementasikan pada metode Density Functional Theory (DFT). Pemahaman dari efek-efek korelasi ini sangat penting karena hal ini akan berperan dalam membuat interaksi tarik-menarik efektif di antara elektron dan hole yang akan mengikat mereka dan mengubah mereka menjadi eksiton. Tujuan dari penelitian ini adalah melakukan perhitungan numerik dari semikonduktor celah lebar dan celah sempit. Hasil utama dari perhitungan ini adalah grafik dari kerapatan keadaan (Density of States), struktur pita (Band Structure), fungsi dielektrik, dan konduktivitas optis.

---

ABSTRAKThis study is motivated by our aim to understand the formation of exciton in semiconductor. Exciton are quasi-particles that describe the bound state between an electron and a hole. The role of exciton are very important in semiconductor-based technologies, such as photovoltaic, lasers, and so on. This thesis is not purposed to discuss the formation of exciton itself, rather it explores the correlation effects . These interactions generate the correlations effects that modify the single-particle spectra and the two-particle spectra of semiconductor. We do this study theoretically by employing the GW and BSE method that implemented on Density Functional Theory Method. The understanding of this correlation effects are very important because they will act as an important role in inducing the effective attractive interactions between electrons and holes that bind them into exciton. The main aim of this research is to did numerical calculation from wide band gap and narrow band gap semiconductors. The main results of these calculations are graph of density of states (DOS), band structure, dielectric function, and optical conductiv"

"ABSTRAKHasil eksperimen pada feromagnetis TiO2 yang didopinging dengan beberapa elemen tanah jarang menjadi topik yang diminati sebagai bahan semikonduktor feromagnetis diatas suhu kamar. TiO2 mengalami perubahan sifat material dari nonmagnetis menjadi magnetis akibat adanya formasi vakansi Ti yang diinduksikan penambahan atom Ta. Mekanisme terjadinya sifat feromagnetis diduga akibat interaksi Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida RKKY . Dalam penelitian ini, kami melakukan studi teoritis untuk memprediksi suhu Curie feromagnetis dari sistem berdasarkan kesimpulan-kesimpulan dari studi-studi sebelum ini. Kami menggunakan algoritma metode Dynamical Mean Field Theory DMFT yang mengambil hasil perhitungan Density Functional Theory DFT untuk memberikan nilai-nilai parameter fisis yang sesuai dengan keadaan material sebenarnya. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa TiO2:Ta memiliki bentuk semikonduktor tipe-n dan besar TC dari TiO2:Ta berkisar antara 480 - 596 K.

---

ABSTRACTRecent experimental reports on ferromagnetism in TiO2 doped with certain rare earth elements have renewed interest in the search of optimal room temperature ferromagnetic semiconductors. TiO2 undergoes a change in its properties from nonmagnetic to magnetic which is attributed to formation of Ti vacancies induced by the addition of Ta atoms. The mechanism leading to ferromagnetic is believed to be governed by Ruderman Kittel Kasuya Yosida RKKY . Here we conduct a theoretical study to calculate and predict the ferromagnetic Curie temperature of the system based on conclusions of previous studies. We use Dynamical Mean Field Theory DMFT algorithm which employs result of Density Functional Theory DFT calculation to provide the proper physical parameters. Our results show that TiO2 Ta has a n type semiconductor and has TC value ranges from 480 to 596 K."

"ABSTRACTSemiconductors have long been the main materials used in the manufacture of charge based as well as photonic based electronic devices. GaN, owing to its wide band gap, is often used for light emitting diodes, and other optoelectronic applications. To adjust to the desired energy band gap, GaN is often combined with Al in form of Al x Ga 1 x N, which is expected to have a wider band gap than that of pure GaN. The increase of aluminum content yields an increase of electron activation energy. Here, we theoretically investigate how the band structure and optical spectrum evolve as the aluminum content is varied, by performing Density Functional Theory DFT calculation on pure wurtzite GaN and Al x Ga 1 x N with x 0.125 and 0.25 . Simple band structures without rigorous treatment of the electron electron interactions are obtained through Plane Wave Self Consistent Field PWSCF calculation of DFT. Our calculation results show that the energy band gap increases as a function of x in the region we study.

---

ABSTRAKSemikonduktor seringkali digunakan sebagai bahan dasar elektronika berbasis daya listrik maupun cahaya. GaN memiliki celah energi yang besar kerap kali digunakan untuk aplikasi light-emitting diode LED dan alat optoelektronika lainnya. Semikonduktor golongan III GaN dan AlN kerap kali digunakan bersama dan membentuk lapisan Al x Ga 1-x N untuk memvariasikan lebar celah energi, dimana dengan menambahkan Al celah energi akan semakin melebar dibanding GaN murni. Penambahan Al pada GaN dapat menaikan energi aktivasi elektron. Hali ini kami pelajari secara teoritis apakah benar adanya dengan mengkaji struktur elektronika dan spektrum optis dari materi. Penelitian ini menggunakan metode komputasi berbasis Density Functional Theory DFT untuk meneliti struktur elektronika dan spektrum optis dari GaN dan Al x Ga 1-x N. Struktur pita energi dapat dicari tanpa perlu memasukan faktor interaksi elektron-elektron dengan menggunakan Plane-Wave Self-Consistent Field PWSCF untuk mengkalkulasi DFT. Hasil dari penelitian kami menunjukan bahwa celah energi semakin lebar seiring bertambahnya konsentrasi bergantung dengan nilai x yang diberikan."

"Grafena telah diperkirakan memiliki banyak aplikasi karena sifatnya yang unik yang timbul dari dispersi energi linier di sekitar energi Fermi. Meskipun demikian, tidak adanya celah pita membuat grafena tidak dapat berfungsi dengan baik sebagai alat semikonduktor yang merupakan kendala untuk aplikasi elektronik. Oleh karena itu, banyak cara telah diusulkan untuk membuka celah pita pada grafena yaitu penemuan baru dari lembaran grafena yang terhidrogenasi menunjukkan cara yang relatif mudah untuk membuka sebuah celah energi pada grafena. Dalam studi ini, kita mensimulasikan struktur elektronik dari grafena yang terhidrogenasi dalam teori fungsional kerapatan untuk 10 nilai konsentrasi hidrogen. Hasil kami menunjukkan bahwa, grafena menyerap hidrogen dari konsentrasi yang sangat rendah sampai sekitar 96% konsentrasi hidrogen, nilai rapat keadaan di energi Fermi berubah dari nol ke nilai tertentu menimbulkan sifat logam pada grafena terhidrogenasi. Namun, ketika konsentrasi hidrogen mendekati penuh yaitu ketika lebih dari 96% konsentrasi hidrogen, grafena terhidrogenasi mulai terbentuk celah energi kecil, sehingga berubah menjadi semikonduktor.

---

Graphene has been predicted to possess many applications because of its unique properties arising from its linear energy dispersion around its Fermi energy. Despite this, the absence of band gap which makes graphene unable to function as a semiconductor is a thrill feature for the application to solid state electronic devices. Therefore, many scenarios have been proposed to form a band gap in graphene. Among these, a recent discovery of a hydrogenated graphene sheet suggests a relatively easy way to form an energy gap in graphene. In this study, we have simulated the electronic structure of hydrogenated graphene within the framework of density functional theory for 10 different values of hydrogen concentration.

Our results show that, as graphene adsorbs hydrogens from very low concentration up to around 96% of hydrogen coverage, the value of density of states at Fermi energy changes from zero to a finite value, giving rise to a metallic character in the hydrogenated graphene. However, as the hydrogen concentration approaches a full coverage, i.e. when more than 96% of carbon atoms are covered by hydrogens, the hydrogenated graphene starts to form a small energy gap, making it turns into a semiconductor."

"Material dengan struktur perovskit manganit ini memiliki manfaat pada beberapa bidang seperti sel surya, sensor, baterai, laser, pressure induced emission, photovolcanics, dan thermoelectrict. Subtitusi dengan menggunakan unsur divalent seperti Sr dan Ca pada manganit perovskite. Penelitian ini bertujuan untuk meninjau sifat mekanik pada material manganit perovskit NSMO dan NCMO menggunakan metode komputasi Density functional Theory (DFT) yang akan diimplementasikan menggunakan CASTEP dan juga dengan menggunakan konsep Rule of Mixture untuk membantu perhitungannya. Hasil Analisis yang diperoleh pada penelitian ini menunjukan bahwa konstanta elastisitas pada NSMO dan NCMO memiliki nilai konstanta elastisitas yang sesuai dengan eksperimennya dan juga diketahui bahwa nilai konstanta elastisitas pada NCMO lebih kecil dibandingkan NSMO.

---

Materials containing manganite perovskite structure provide advantages in variety of fields such as solar cells, sensors, batteries, lasers, pressure induced emission, photovolcanics, and thermoelectric. With the substitution of divalent elements Sr and Ca in manganite perovskite, this study examines the mechanical properties of manganite perovskite NSMO and NCMO materials using the computational method based on Density Functional Theory (DFT), which will be implemented using CASTEP, as well as the Rule of Mixture concept for assisting the computation. The findings of this study reveal that the elastic constants in NSMO and NCMO have the values that are consistent with the experiment, and that the value of the elastic constants in NCMO is smaller than NSMO."

"This book offers systematic coverage of recent developments in time-dependent density functional theory, including basic concepts, and contemporary applications from real-time coupled-electron-ion dynamics, to excited-state dynamics and molecular transport."

"Hidrogen sebagai pembawa energi terbarukan berperan penting dalam memenuhi kebutuhan energi global dan mengatasi tantangan perubahan iklim, namun penyimpanannya menghadapi tantangan seperti kepadatan volumetrik rendah dan kondisi operasi ekstrem. Penyimpanan hidrogen melalui dekomposisi amonia menjadi alternatif penyimpanan yang berpotensi. Amonia cocok untuk menghasilkan hidrogen on-site tanpa emisi karbon untuk aplikasi PEM fuel cell yang membutuhkan suhu operasi di bawah 450°C, namun pengembangan katalis non-logam mulia dengan biaya rendah yang mampu bekerja pada suhu rendah tetap menjadi tantangan besar. Salah satu terobosan merupakan utilisasi katalis bimetalik besi-kobalt dengan penyangga MgO untuk dekomposisi amonia pada 500°C dan 1 bar ditemukan mampu menekan nitridasi dan mencapai energi pengikatan nitrogen yang setara dengan katalis berbasis Ru (Chen, dkk, Nat. Commun. 2024, 871, 15, 8410). Pada penelitian ini, studi lebih lanjut mengenai katalis bimetalik besi-kobalt akan dilakukan dengan fokus pada pengaruh orientasi permukaan katalis terhadap reaksi dekomposisi amonia. Pendekatan DFT diterapkan pada setiap tahap reaksi untuk mengevaluasi energi adsorpsi dan energi reaksi, yang berfungsi sebagai indikator performa katalis. Hasil simulasi menunjukkan orientasi (100) terbaik untuk disosiasi, (111) untuk rekombinasi dan desorpsi yang merupakan tahap penentu laju, serta (210) untuk keseimbangan energi pada seluruh tahapan, mencerminkan efisiensi bervariasi yang dipengaruhi oleh orientasi permukaan dan efek kobalt.

---

Hydrogen, a renewable energy carrier, is crucial in addressing global energy demands and climate change. However, its storage faces challenges like low volumetric density and extreme conditions. Ammonia decomposition presents a potential alternative for hydrogen storage due to its high hydrogen content and stability at low pressures. Ammonia is ideal for generating on-site hydrogen without carbon emissions, especially for PEM fuel cells that require operating temperatures below 450°C. Developing low-cost, non-precious metal catalysts that can function at low temperatures remains a challenge. A notable breakthrough involves using iron-cobalt catalyst supported by MgO for ammonia decomposition at 500°C and 1 bar, which effectively suppresses nitridation and achieves nitrogen binding energies comparable to Ru-based catalysts (Chen et al., Nat. Commun. 2024, 871, 15, 8410). This study focuses on the effect of surface orientation on the ammonia decomposition reaction using an iron-cobalt catalyst. The DFT approach is used to evaluate adsorption and reaction energies at each reaction step, serving as indicators of catalyst performance. Simulation results indicate that the (100) orientation is best for dissociation, (111) for recombination and desorption, which are the rate-determining steps, and (210) for energy balance across all stages, highlighting efficiency variations influenced by surface orientation and cobalt effects."

"Cadangan deposit pasir besi di Indonesia umumnya mengandung Ti02 (rutil) kadar rendah yang terikat dalam mineral keluarga Ferro Titanium Oksida / ilmenite. Mineral ini merupakan mineral yang penting dan bisa bemilai ekonomi tinggi bila dapat diolah dan digunakan sebagai bahan baku pigmen rutil untuk bahan pewarna berkualitas tinggi. Pigmen ini banyak digunakan pada industri cat, pulp, dan pewama lainnya. Pigmen ini juga tidak beracun, korosif, dan tahan terhadap sinar uv. Selain itu, rutil adalah bahan baku pembuatanTitanium metal. Data perkiraan penggunaan produk Titanium selalu meningkat sekitar 10% s/d 15%. Dialam Ti02 (rutil) juga ditemukan sebagai mineral tersendiri, namun saat ini bisa dikatakan habis, sehingga industri beralih ke rutil sintetik yang dibuat dari ilmenit (dengan kadar 45 - 70% Ti02) sebagai bahan baku pembuatan Ti02 (rutil). Namun pada saat ini, diperkirakan cadangan ilmenit dunia hanya cukup untuk beberapa dekade kedepan bila tidak ditemukan cadangan baru yang ekonomis secara geologi. Maka penelitian untuk ilmenit kadar Ti02 rendah yang melimpah di Indonesia per1u segera dilakukan. Pada penelitian ini dilakukan berbagai percobaan dengan melarutkan konsentrat pasir besi berbagai ukuran butir dengan menggunakan asam khlorida dan variasi pertakuan untuk meningkatkan kadar Titanium Oksida. Dari hasil penelitian ini tampak bahwa Ti02 asal Cilacap dan Bangka mempunyai mineral induk yang berbeda, meskipun berasal dari keluarga ilmenit. Pada hasil ekstraksi (presipitat) tampak 'reaktifrtas'-nya sangat berbeda. Pasir besi Cilacap (100 # mesh) mempunyai kadar Ti02 hanya berkisar 8-9%, namun dapat meningkat hampir tinier hingga 81 weight % atau meningkat 900% dari asalnya, dengan bertambahnya konsentrasi pelarot HCI dan kalsinasi pada presipitat pada 100Cf'C selama 4 jam. Pada pasir besi asal Bangka (100 #mesh) dengan kadar Ti02 52%, tidak menunjukan suatu perubahan yang mengesankan kecuali setelah dilarutkan dengan HCI pekat lalu dikalsinasi 10WC selama 4 jam. dimana kadar Ti02 meningkat hingga 84% (meningkat sekitar 65%) dari asalnya. Dari hasil penelitian ini tampak bahwa mineral Ferro Titanium Oksida dengan kadar Ti02 rendah dari pesisir selatan Jawa dan (kemungkinan) juga dari pesisir barat Sumatra mempunyai prospek yang sama baiknya dengan mineral Ferro Titanium Oksida yang berasal dari pulau Bangka - Belitung."