Era Baru Superkonduktor

Era Baru Superkonduktor 

Mulanya superkonduktor tidak dapat diaplikasikan dengan alasan Tc nya sulit untuk dicapai. Namun sejak tahun 1986, terjadi sebuah terobosan baru di bidang superkonduktivitas. ketika Alex Miller dan George Bednorz, peneliti di Laboratorium Riset IBM di Zurich, Switzerland, berhasil membuat keramik yang terdiri dari unsur Lanthanum, Barium, Tembaga, dan Oksigen, yang bersifat superkonduktor pada suhu tertinggi pada waktu itu, 35 K. Padahal selama ini keramik dikenal sebagai isolator. 

Keramik tidak mengantarkan listrik sama sekali pada suhu ruang. Hal ini menyebabkan para peneliti pada waktu itu tidak memperhitungkan bahwa keramik dapat menjadi superkonduktor. Penemuan ini dipublikasikan di Jerman dalam jurnal Zeitschrift for Physik, September 1986. 

Pada tahun 1987, Paul C. W. Chu dari Universitas Houston berhasil membuat bahan superkonduktor dengan Tc 93K. Bahan tersebut disusun oleh yttrium, barium, tembaga dan oksigen dengan rumus molekul YBa2Cu3O7-x. 

Setahun kemudian Paul Chu membuat superkonduktor dengan Tc yang lebih besar, 120K. Tersusun dari unsur bismuth, stronsium, kalsium, tembaga dan oksigen. Para ahli terus berusaha meneliti berbagai material agar diperoleh superkonduktor temperatur kamar. 

Bangsa kita pun bisa membuat superkonduktor, salah satunya di Laboratorium Fisika Material, Superkonduktor dan Organik Terkonjugasi (FISMOTS) di jurusan fisika ITB. Bahan yang digunakan berbentuk keramik. Pembuatannya dengan metoda padatan, dipanaskan dalam tungku lalu digerus. Proses tersebut dapat dilanjutkan dengan proses pelelehan dan pendinginan bertahap. Setelah tahap ini selesai maka masuk ke dalam tahap terakhir yaitu proses annealing dalam atmosfer tertentu untuk mencapai tingkat kadar oksigen tertentu sesuai yang diinginkan. Biasanya kadar oksigen dalam kristal mempengaruhi Tc yang tinggi. Umumnya karakterisasi dasar bahan superkonduktor yang dilakukan meliputi karakteriasasi efek Meissner, pengukuran tahanan terhadap suhu, pengukuran difraksi sinar X (XRD) dan pengukuran Scanning Electron Microprobe (SEM). Prof. Dr. Barmawi menyebut superkonduktor sangat bermanfaat untuk pembuatan kabel listrik yang stabil serta menghindari masalah mekanik yang muncul karena adanya gaya yang bekerja pada arus yang berasal dari medan magnet yang ditimbulkan arus tersebut. Dalam pembuatan kumparan bermedan magnet tinggi, misalnya, bila medan magnet diperbesar maka medan magnet tersebut dapat menembus bahan superkonduktor tanpa merusak daya superkonduktifitasnya.

Superkonduktor organik merupakan bagian dari keluarga konduktor organik termasuk didalamnya adalah molekul Garam, Polimer dan Sistem Karbon murni (termasuk didalamnya adalah C60). Molekul Garam dengan keluarganya merupakan molekul organic terbesar yang memiliki superkonduktivitas dengan suhu sangat rendah. Dengan alasan ini mereka sering dikatakan sebagai superkonduktor molekul.

Secara teori hal ini telah diperkirakan oleh Bill Little dari Universitas Stanford pada tahun 1964. Tetapi superkonduktor organik pertama (TMTSF)2PF6 baru tersintesis pada tahun 1980 oleh Peneliti Danish yaitu Klaus Bechgaard dari Universitas Copenhagen beserta anggota tim Perancis D. Jerome, A. Mazaud, and M. Ribault. Lima puluh superkonduktor organik telah ditemukan dengan Tc dari 0,4K sampai 12K (pada tekanan ambient).