Seminar Rebon merupakan salah satu kegiatan rutin Departemen Fisika, sebagai tempat berdiskusi serta bertukar pikiran tentang riset, kajian, serta fenomena sesuai Kelompok Bidang Kajian yang ada di Fisika UGM. Pada 22 Mei 2024, Seminar Rebon mengusung tema seputar Fisika teoritik dan Komputasional dengan topik “First – principles study of electric field effect on graphene-based heterostructures for battery and spintronics application” yang dibawakan oleh Dian Putri Hastuti, Ph.D, selaku Researcher di Research Center for Emerging Computing Technologies (RCECT) National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), Tsukuba, Japan. Kegiatan seminar kali ini diadakan secara online melalui platform Zoom Meeting dan dimoderatori langsung oleh Koordinator KBK Fisika Teoritik dan Komputasional Dr. Dwi Satya Palupi, S.Si., M.Si.
Seminar diawali dengan memperkenalkan material graphene yang memiliki karakteristik unggul sehingga berpotensi sebagai material untuk device. Karakteristik unggul yang dimiliki oleh graphene diantaranya yaitu thermal conductivity yang tinggi, surface area yang sangat besar, sifat mekanik yang baik, serta electron mobility yang sangat tinggi. Graphene terbagi dalam beberapa bagian yaitu single layer, multi-layer dan hetero-structure. Sharing seminar ini berfokus pada graphene multi-layer yang diaplikasikan pada baterai dan hetero-structure yang diaplikasikan pada spintronic device.
Selain memiliki kelebihan seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, dalam meneliti graphene tentunya memiliki problem and challenges. Untuk problemnya yaitu defect dan zero bandgap, sedangkan untuk challenge nya yaitu tunability.
Penjelasan tentang Problem and challenges penelitian graphene
Tujuan dari penelitian yang dijelaskan pada seminar ini yaitu untuk mengetahui efek dari eksternal electric field pada defected-graphene serta penerapannya pada anoda baterai litium, dan untuk mengetahui efek eksternal electric field terhadap bandgap graphene MoS2 hetero-structure serta aplikasinya pada spin generation. Sementara itu, untuk metode yang digunakan yaitu FLAPW method, yang mana metode ini memiliki kelebihan yaitu dapat menghitung efek eksternal electric field pada material 2D ini dengan akurat.
Electric field effects of Lithium Capacity in defected bilayer graphene
Electronic Properties: Control The bandgap by electric field, can tune the spin Hall Conductivity
Dari penelitian tersebut diperoleh kesimpulan bahwa eksternal electric field pada defected- graphene dapat meningkatkan kapasitas baterai lithium. Selain itu, pengaruh eksternal electric field pada band-gap graphene dapat mengontrol dan meningkatkan spin hall conductivity.
Sharing seputar aplikasi material 2D graphene melalui Seminar Rebon ini merupakan upaya dalam mendukung pencapaian pilar ke-4, pilar ke-9, serta pilar ke-17. Tujuan Pembangunan Berkelanjutan yang berkaitan dengan pendidikan yang berkualitas, industri, inovasi dan infrastruktur, serta kemitraan untuk mencapai tujuan. Penyelenggaraan seminar ini memberikan kesempatan bagi peserta untuk mendapatkan pengetahuan baru tentang metode simulasi DFT FLAPW dan aplikasinya pada baterai, meningkatkan kualitas pendidikan dan pembelajaran di bidang ilmu material dan energi. Seminar ini memperkenalkan metode simulasi terbaru dalam bidang material dan energi, mendorong inovasi dalam pengembangan baterai yang lebih efisien dan ramah lingkungan. Selain itu Dengan memperkenalkan metode simulasi yang canggih, seminar ini dapat mendorong pengembangan infrastruktur riset di lembaga-lembaga akademis dan industri. Seminar ini dapat memfasilitasi pertukaran pengetahuan dan kolaborasi antara peneliti, akademisi, dan industri dalam pengembangan teknologi baterai yang inovatif. Dengan menyediakan platform untuk berbagi pengetahuan dan pengalaman, seminar ini dapat membantu memperkuat kapasitas para profesional dalam penggunaan metode simulasi DFT untuk riset dan pengembangan. Dengan demikian, seminar ini tidak hanya menjadi wadah untuk berbagi pengetahuan dan pengalaman, tetapi juga dapat memberikan kontribusi yang signifikan terhadap pencapaian berbagai Tujuan Pembangunan Berkelanjutan (SDGs).
Author: Dina Wardiningsih
Photos: Dina Wardiningsih