Perancangan Sistem Pump-Probe Spectroscopy Sebagai Metode Dalam Analisis Dinamika Elektron pada Larutan

Abstract

Spektrokmetri adalah studi dalam bidang optoelektronika yang mempelajari tentang relasi antara suatu zat dengan radiasi elektromagnetik. Namun, berbagai metode spektroskopi seperti UV-Vis maupun Raman Spectroscopy tidak mampu untuk mendeskripsikan analisis bahan pada skala dinamika elektron yang merupakan hal yang esensial dalam menganalisis bahan semikonduktor, seperti carbon quantum dot. Dalam penelitian ini telah dibuat rancang bangun sistem pump-probe spectroscopy yang dapat memodelkan dinamika struktur elektron pada suatu zat dalam skala waktu femtosekon (〖10〗^(-15) sekon). Sistem dirancang dalam bentuk simulasi berbasis Lindbladian Master Equation dan setup eksperimen. Sistem menggunakan cahaya laser dengan panjang gelombang 1064 nm yang dikenakan pada zat uji. Laser dipisahkan menjadi dua beam menggunakan sebuah beam splitter, yakni pump dan probe. Cahaya laser pump digunakan untuk mengeksitasi zat yang diujikan, sedang cahaya laser probe digunakan untuk melakukan probing pada zat tersebut untuk ditangkap oleh photodetector. Pengaturan delay stage pada sistem akan membantu dalam menghasilkan data struktur elektron yang berubah terhadap waktu. Kemudian data diklasifikasi dengan recurrent neural network untuk memprediksi jenis bahan uji. Terdapat hasil berupa nilai absorbansi setinggi 0.3 unit absorbansi baik untuk sampel berupa larutan carbon quantum dot maupun quantum dot. Dari pengklasifikasi data didapatkan akurasi 90% untuk klasifikasi data pada sampel larutan quantum dot dan 81% untuk larutan carbon quantum dot. Hal tersebut digunakan untuk membuktikan bahwa hasil dari komputasi simulator sama dengan hasil setup eksperimen, serta pengklasifikasi yang telah dibuat dapat mencapai akurasi yang tinggi.

CC Licencing

Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).