Skripsi

Optimasi sifat plasmonik nanopartikel emas dan struktur serat optik berbasis no-core fiber untuk sensor indeks bias / Ana Mardiana

Abstrak
Indeks bias merupakan parameter penting yang banyak diaplikasikan dalam berbagai bidang seperti biomedis lingkungan dan pengolahan makanan. Sensor serat optik berbasis Localized Surface Plasmon Resonance (LSPR) dengan nanopartikel emas (AuNPs) telah banyak dikembangkan dalam mendeteksi indeks bias karena sensor ini menawarkan sensitivitas tinggi dan stabilitas yang baik. Meskipun demikian ada beberapa keterbatasan terkait sensor ini yang dapat mempengaruhi kinerjanya seperti sensitivitasnya sangat bergantung pada sifat plasmonik AuNPs dan desain struktur serat optik. Oleh karena itu penelitian ini bertujuan untuk mengatasi permasalahan tersebut dengan mengoptimasi sifat plasmonik AuNPs serta struktur serat optik berbasis No-Core Fiber (NCF). AuNPs disintesis menggunakan metode ablasi laser Nd YAG dengan memvariasi diameter sinar laser Nd YAG yaitu 2 3 4 5 dan 6 mm. Karakterisasi AuNPs yang dilakukan meliputi Ultraviolet-Visible Spectroscopy (UV-Vis) untuk mengetahui sifat optik X-ray Diffraction (XRD) untuk mengetahui struktur kristal dan Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk mengetahui morfologinya. Selanjutnya dilakukan fabrikasi sensor serat optik dengan struktur Single mode- No core- Single mode (SNS) dengan memvariasi panjang NCF yaitu 0 5 1 0 1 5 dan 2 0 cm. Pelapisan AuNPs pada sensor serat optik dilakukan menggunakan metode Self-Assembly Monolayer. Evaluasi sensitivitas sensor dilakukan dengan menganalisis respon sensor terhadap variasi kadar etilen glikol (EG) yang akan direkam menggunakan spectrometer CCS175. Hasil penelitian menunjukkan bahwa diameter sinar laser 5 mm menghasilkan AuNPs dengan karakteristik LSPR terbaik karena menunjukkan puncak absorbansi tertinggi mencapai 1 13 a.u. dengan struktur kristal kubik tunggal (Fm-3m) dan morfologi berbentuk sferis dengan diameter rata-rata 47 23 nm. Hasil analisis optimasi struktur serat optik menunjukkan sensor dengan panjang NCF 1 cm memiliki performa sensor terbaik. Sensitivitas sensor sebelum dilapisi AuNPs adalah 0 087(9) a.u./RIU dan setelah dilapisi sensitivitasnya menjadi 0 260(26) a.u./RIU atau mengalami peningkatan sebesar 199%. Selain itu sensor setelah dilapisi AuNPs menunjukkan stabilitas yang baik. Dengan demikian penelitian ini menunjukkan bahwa sensor serat optik struktur SNS yang telah dioptimasi dan dilapisi AuNPs hasil optimasi dapat secara signifikan meningkatkan sensitivitas terhadap perubahan indeks bias sehingga berpotensi untuk dikembangkan dalam berbagai aplikasi sensor indeks bias.

Informasi Detail

DDC

SKRIPSI DIGITAL

Prodi

Universitas Negeri Malang. Program Studi Fisika, 2025.

Deskripsi Fisik

12 hlm. : ilus.

Bahasa

Indonesia

No Reg

2826/RS/25

Edisi

Skripsi (Sarjana)--Universitas Negeri Malang. 2025

Subjek

1. NANOPARTIKER EMAS - INDEKS BIAS
2. STRUKTUR SERAT OPTIK - INDEKS BIAS
3. GOLD NANOPARTICLES - REFRACTORY INDEX

Pembimbing

1. Nurul Hidayat, S.si, M.si; 2. Nandang Mufti, S.si, M.t., Ph.d.

Lampiran Berkas