Konsep Yang Terkubur Selama 140 Tahun, Berhasil Dipecahkan Oleh Ilmuwan Asal Indonesia
INIKECE - Indonesia memiliki anak-anak bangsa yang luar biasa dan patut dibanggakan karena sebuah prestasi yang diperoleh di kancah Internasional dan membawa nama Indonesia menjadi negara yang memiliki anak-anak yang berbakat.
Salah satu anak bangsa yang membawa nama Indonesia adalah Oki Gunawan, seorang ilmuwan muda yang dapat memecahkan rahasia dalam konsep Fundamental Fisika 'Hall Effect' yang telah terkubur selama 140 tahun.
Sekilas mengenai Oki Gunawan, ia menerima gelar Ph.D. dan MA dari Universitas Princeton (Teknik Elektro) dan M.Eng dan B.Eng (kelas satu) dari Nanyang Technological University, Singapura (Teknik Elektro).
Pada tahun 2007, ia bergabung dengan IBM sebagai ilmuwan postdoctoral dan saat ini menjadi Anggota Staf Penelitian di Departemen Ilmu Fisika di IBM Thomas J Watson Research Center.
Ia telah menulis dan turut menulis lebih dari 50 publikasi dan memegang 26 paten AS dan Internasional serta lebih dari 10 aplikasi paten yang tertunda, 3 di antaranya telah dilisensikan.
Ia menerima penghargaan IBM Master Inventor 2019, Achmad Bakrie Award 2013 (Indonesia, kategori ilmuwan muda), IBM Invention Achievement Award (dataran tinggi ke-8), IBM Division Divison Award (2010), IBM New Hire Patent Award (2009), IBM New Hire Patent Award (2009) dan AT&T Asia Leadership Pernghargaan (2000).
Ia juga pernah menjabat sebagai ketua tim Olimpiade Fisika Indonesia di IPhO Italia 1999, IPhO Inggris 2000 dan sebagai pemimpin tim di APhO Indonesia 2000.
Satu lagi prestasi baru dari Oki Gunawan terbukti dalam sebuah makalah baru yang mengatakan fisikawan telah menemukan cara untuk mengakses informasi fisika yang telah tersembunyi selama 140 tahun.
Kembali pada tahun 1879, Fisikawan Edwin Hall menemukan bahwa arus listrik melengkung ketika ditempatkan di medan magnet, menghasilkan tegangan dan medan listrik baru yang tegas lurus dengan arus.
Sejak para ilmuwan memanfaatkan fenomena ini, yang dikenal sebagai efek Hall, untuk mempelajari sifat bahan seperti semikonduktor yang membentuk mikrochips tapi, secara membingungkan, Efek Hall menghalangi ilmuwan dari membuat pengukuran tertentu secara bersamaan.
Para peneliti di IBM, Korea Advanced Institude of Sciense and Technologu, Korea Research Institude of Chemical Technology, dan Duke University kini telah merancang sat tembakan teknik untuk mengesktraksi informasi ini, yang disebut teknik pengukuran carrier-resolved photo-hall.
Ini bisa sangat berguna untuk mengembangkan sel surya masa depan dan bahan lainnya.
"Ini bisa menciptakan kemajuan yang menarik untuk memahami semikonduktor secara lebih rinci," Oki Gunawan, penulis dan peneliti pertama studi di IBM TJ Watson Research Center, mengatakan kepada Gizmodo. "Kamu berharap ini akan membawa kemajuan dalam waktu dekat."
Muatan listrik bergerak melalui semikonduktor sebagai unit berlainan yang disebut pembawa muatan, elektron yang bermuatan negatif dan 'lubang' bermuatan positif, elektron mengisi kekosongan dalam material yang dapat bergerak dengan cara yang sama seperti elektron-elektron.
Para ilmuwan menggunakan efek Hall untuk mengetahui sifat-sifat pembawa muatan dalam suata bahan, seperti seberapa cepat mereka bergerak dan seberapa padatnya mereka.
Baru-baru ini, mereka menggunakan efek Hall untuk memahami efek cahaya pada bahan-bahan yang mereka pelajari, sebagaimana cahaya mengenai bahan-bahan tertentu yang akan menghasilkan elektron dan lubang.
Tetapi teknik yang didasarkan pada efek Hall hanya dapat mengukur sifat-sifat pembawa muatan yang lebih banyak, yang disebut pembawa muatan mayoritas, dibandingkan dengan sifat-sifat dari pembawa muatan minoritas dan mayoritas secara simultan terlalu banyak.
Pada dasarnya, jika ada lebih banyak elektron, maka pengukuran efek Hall hanya dapat mengungkapkan informasi tentang elektron, jika ada lebih banyak lubang, mereka hanya dapat mengungkapkan informasi tentang lubang tersebut.
Dengan menggunakan eksperimen gagasan, Gunawan dapat menemukan cara untuk mengekstrak informasi muatan minoritas pada saat yang sama dengan informasi pembawa muatan mayoritas.
Ia membayangkan dua sistem, masing-masing dengan pembawa muatan mayoritas yang sama pada kepadatan yang sama dan berpindah dengan kecepatan yang sama, tetapi dengan kecepatan pembawa muatan minoritas yang berbeda.
Tanpa energi tambahan, kedua sistem akan berperilaku sama. Tetapi menambahkan lebih banyak energi dari dorongan cahaya, dan mereka mulai berperilaku sedikit berbeda karena efek dari pembawa muatan minoritas.
Dari eksperimen gagasan ini, ia dan timnya menyusun persamaan untuk menggambarkan pembawa muatan minoritas dan mayoritas secara bersamaan, menurut makalah ayng diterbitkan pekan lalu di Nature.
Tetapi teknik ini membutuhkan cara untuk mengurangi kebisingan, dalam hal materi hanya mengalami efek Hall yang melah atau ada sinyal perancu potensial lainnya.
Peneliti IBM sebelumnya telah mengembangkan jenis sistem baru yang isebut garis dipol (dua muatan listrik atau kutub magnet) paralel, sepasang magnet silinder yang, bekerja bersama, menciptakan sesuatu seperti perangkap medan magnet.
Mereka menempatkan dua sampel, satu silikon dan satu lagi bahan peka cahaya yang disebut perovskit, ke dalam perangkap, dan menggunakan persamaan baru mereka untuk mengekstraksi informasi tentang pembawa muatan mayoritas dan minoritas.
Ini mungkin tampak agak sulit, tetapi mengukur sifat-sifat ini penting ketika mencoba untuk menentukan apakah suatu bahan akan berguna dalam sel surya, Gunawan menjelaskan.
Ditambah lagi, ini adalah hasil fisika dasar yang menghubungkan medan magnet, listrik, dan cahaya.
Tentu saja ada keterbatasan. Gunawan menjelaskan bahwa metode eksperimental dapat goyah pada material dengan kepadatan pembawa muatan tinggi, mereka akan membutuhkan laser berenergi tinggi untuk dipelajari, yang dapat melelehkan material tersebut.
Namun, ini adalah hal yang menarik. Tidak sering anda mendengar tentang hasil fisika dasar baru yang mengubah cara kita memahami sesuatu yang diajarkan di kelas Fisika dasar.
0 comments:
Post a Comment