Oki Gunawan, Ilmuwan Indonesia yang Memecahkan Misteri Efek Hall

Oki Gunawan, peneliti Indonesia, berhasil memecahkan teori Efek Hall yang menjadi misteri selama 140 tahun. Ia membuktikan bahwa ilmuwan Indonesia bisa berkontribusi pada perkembangan ilmu fisika.

ARSIP PRIBADI

Oki Gunawan di depan peralatan eksperimen yang dibangunnya dan dipakai dalam riset tentang Efek Foto Hall dengan Muatan Terpisah.

Peneliti Indonesia yang bekerja di IBM TJ Watson Research Center, New York, Oki Gunawan (44), ingin membuktikan orang Indonesia bisa berkontribusi dalam fisika fundamental. Ia kini memimpin penelitian yang memungkinkan dunia memperoleh informasi lebih detail dari bahan semikonduktor untuk pengembangan teknologi elektronika dan informasi modern.

Penemuan baru yang berjudul “Efek Foto Hall dengan Muatan Terpisah” (2019) dilaporkan di jurnal Nature edisi 7 November 2019 yang juga bertepatan dengan edisi ulang tahun ke-150. Oki mengatakan, hasil riset ini sebagai bagian dari rangkaian panjang kemajuan sains untuk memahami sifat-sifat listrik material. Hal ini dimulai hampir 200 tahun lalu oleh ilmuwan Jerman Georg Ohm (1827) dan ilmuwan Amerika Edwin Hall (1879).

“Sekarang ini kita (orang Indonesia) yang membuka langkah selanjutnya dengan penemuan baru yang kami laporkan di jurnal Nature. Jadi saya pikir ini perkembangan yang menggembirakan,” ujar Oki yang berbagi kisah di Jakarta, pekan lalu.

Ia hadir untuk menerima Innovator Awards 2019 dari Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi. Selain itu, dia datang ke Indonesia untuk menerapkan riset dengan dukungan IBM Indonesia.

Sebelumnya, ia bersama peneliti Indonesia Dr Yudistira Virgus, alumni ITB yang mengambil doktor di AS dan magang di IBM TJ Watson, menemukan satu fenomena fisika baru yang disebut “Efek Punuk Unta” (2014). Penemuan ini juga bersifat fundamental dalam fisika dan aplikasinya terus berkembang. Sistem ini juga menjadi basis alat eksperimen yang dipakai dalam penemuan “Efek Foto Hall dengan Muatan Terpisah”.

ARSIP PRIBADI

Oki Gunawan, ilmuwan Indonesia yang memecahkan rumus fisika (dalam kotak merah) yang menajdi misteri selama 140 tahun. Ia melaporkan temuan itu di jurnal Nature edisi November 2019.

Oki berharap dengan penemuan fisika fundamental yang melibatkan peneliti Indonesia, bisa membangkitkan semangat dan minat pelajar atau anak-anak muda Indonesia untuk menekuni STEM (science, technology, engineering and math). Anak-anak Indonesia kini punya contoh konkret dalam mempelajari fisika.

Pertanyaan apa ada penemuan atau rumus fisika yang ditemukan orang Indonesia kini bisa dijawab. Tulisan ilmiahnya mudah ditemukan di internet, yakni rumus singkat memberikan informasi tentang perbedaan kecepatan (atau mobilitas) muatan positif dan negatif di dalam bahan.

Ungkap misteri

Oki menceritakan, sebenarnya proyek penelitian ini berawal dari inisiatifnya sendiri di IBM sehingga ia yang memimpin penelitian. Ia bekerja sama dengan kolaborator Dr Byungha Shin dari Korea Advanced Institute of Science & Technology. Shin menyediakan material sel surya baru yang sedang populer di dunia riset, perovskite.

Secara garis besar, jelas Oki, inti penemuan “Efek Foto Hall dengan Muatan Terpisah” memberikan cara baru untuk memperoleh sifat-sifat kelistrikan bahan semikonduktor secara lebih detail, yang menjadi material dasar teknologi elektronika. Dalam industri penelitian dan pengembangan semikonduktor, tentunya para ahli perlu mengetahui sifat-sifat listrik bahan yang dipakai sebelum mereka memproduksi komponen-komponen elektronika, microchip, atau sel surya.

ARPSIP PRIBADI

Bagan perkembangan ilmu fisika dalam memahami sifat listrik bahan menggunakan medan listrik, magnet, dan cahaya. Dari kiri ke kanan: hukum Ohm, efek Hall dan penemuan baru efek Hall dengan muatan terpisah.

Untuk mengetahui sifat kelistrikan bahan bisa menggunakan tiga eksitasi yang ada di alam yaitu listrik, magnet dan cahaya. Penggunaan medan listrik disebut percobaan hukum Ohm yang ditemukan tahun 1827. Cara kedua disebut efek Hall yang menggunakan medan listrik dan magnet yang ditemukan ilmuwan AS, Edwin Hall tahun 1879. Efek Hall ini sangat fundamental dan terkenal dalam dunia fisika.

Sayangnya, efek Hall ini masih menyimpan misteri. “Kalau kita tambahkan eksitasi ketiga yaitu cahaya akan terjadi dua jenis muatan negatif dan positif secara bersamaan di dalam bahan dan masalahnya menjadi lebih kompleks. Para ahli, sebelum ini, tidak mengetahui bagaimana mengukur sifat-sifat kedua muatan yang ada itu sekaligus. Teorinya tidak ada dan alatnya juga tidak ada. Kedua hal ini yang kita temukan dan kita laporkan dalam makalah kami di Nature,” jelas Oki.

Riset ini berlangsung cukup lama, sekitar tiga tahun. Masalah yang tim pecahkan ini memang sangat sulit dan sudah menjadi misteri selama 140 tahun di dalam fisika. “Walaupun kami sudah memperoleh data eksperimennya sejak dua tahun lalu, tapi teorinya waktu itu belum ada. Kami sudah mencoba beberapa metode lain tetapi gagal dan hampir menyerah,” ujar Oki yang memiliki sekitar 60 paten.

Beri inspirasi

Oki ingin menjadi inspirasi yang membangkitkan minat pelajar-pelajar Indonesia untuk mendalami sains. Kiprahnya dimulai dengan menjadi peserta Tim Olimpiade Fisika Indonesia (TOFI) yang digagas Yohanes Surya. Oki yang ketika itu siswa SMA Negeri 78 Jakarta mempersembahkan medali perunggu di Olimpiade Fisika Internasional di AS pada 1993. Ia pun mendapat beasiswa kuliah di Singapura dan AS.

OKI GUNAWAN/IBM RESEARCH

Perkembangan ilmu fisika dalam memahami sifat listrik bahan menggunakan medan listrik, magnet dan cahaya (kiri-kanan): hukum Ohm, efek Hall dan penemuan baru efek Hall dengan muatan terpisah.

Oki mulai bergabung di IBM tahun 2007 dengan menjadi ilmuwan posdoktoral. Akhirnya, hingga kini ia menjadi staf peneliti dengan prestasi yang gemilang. Oki, antara lain menerima penghargaan IBM Master Inventors 2019, terpilih dalam kelompok 46 peneliti dari 8.500 peneliti IBM di seluruh dunia.

Oki mendukung pelajar Indonesia untuk mendalami fisika tingkat tinggi. Ia membantu Yayasan Simetri yang didirikan alumni TOFI untuk menjaring anak-anak berbakat di fisika, dengan memberikan pengarahan, ide-ide atau soal-soal baru. Jika Oki di Jakarta, ia memberikan seminar atau pengajaran bagi mereka. Di AS, ia terlibat aktif kegiatan education outreach untuk memberikan demonstrasi sains bagi anak-anak sekolah lokal di sekitar kantor IBM.

“Dalam bidang fisika, saya sebenarnya cukup banyak mengenal peneliti-peneliti Indonesia muda lainnya yang juga hebat-hebat. Saya yakin kalau iklim riset di Indonesia membaik mereka bisa menjadi peneliti atau profesor yang hebat yang ikut membawa kemajuan untuk Indonesia dalam waktu dekat,” katanya.

Oki Gunawan

Lahir : Jakarta, 11 Oktober 1975

Pendidikan:

• S1 Nanyang Technological University (NTU) , Singapura bidang Electrical and Electronics Engineering (1994-1998)
• S2 NTU Singapura bidang Electrical and Electronics Engineering (1998-2000)
• S3 bidang Elektronik dan Material di Princeton University, Amerika Serikat (2000-2007)

Pengalaman kerja

• Postdoctoral scientist di IBM TJ Watson Research Center, New York, AS (2007-2008)
• Reserarch Staff Member IBM TJ Watson Research Cemter, AS (2008 – sekarang)

Penghargaan, antara lain

• IBM Master Inventors 2019
• BPPT Innovator Award 2019
• IBM Invention Achievement Award- 15th Plateau (2018)
• Achmad Bakrie Award kategori Ilmuwan Muda (2013)
• IBM Patent Challenge Award, Honorable Mention (2010)
• AT&T Leadership Award, Asia-Pacific (2000)