یکی از روش های ساخت نانوذرات در محیط مایع، استفاده از تخلیه الکتریکی است که یکی از روش های ساده و ارزان قیمت و در عین حال سازگار با محیط زیست است. حال اگر این روش تحت خلاء و گاز آرگون نیز انجام شود برای فلزاتی که سریع اکسید می شوند از جمله آهن و کبالت و نیکل و ... نیز مناسب خواهد بود. این پژوهش با هدف ساخت نانوذرات آهن و کبالت در محیط حلال هایی مانند آب، اتانول، متانول، 1-پروپانول و اتیلن گلیکول با روش تخلیه الکتریکی جریان مستقیم و بررسی پارامتر های مهم جریان، حلال و سورفکتانت بر روی اندازه نانوذرات می باشد. برای مشخصه یابی نانوذرات از میکروسکوپ الکترونی عبوری sem، طیف پراش پرتو x، طیف سنجی uv/vis، بررسی مغناطیسی نمونه ها نیز با دستگاه مغناطیس سنجی نیروی گرادیان متناوب agfm در دمای اتاق و از روش تفرق نورdls برای بررسی توزیع اندازه نانوذرات در اتیلن گلیکول استفاده شد. نتایج اندازه گیری نشان از تشکیل نانوذرات کروی آهن و کبالت با جریان 30 آمپر را داد. اندازه نانوذرات آهن با استفاده از رابطه شرر 14 نانومتر و برای نانوذرات کبالت 20 نانومتر و با استفاده از dls 181 و 2/153 نانومتر برای نانوذرات آهن و کبالت به ترتیب تعیین شد. برای نانوذرات آهن اشباع مغناطیسی (ms) emu/g76/58 و نانوذرات کبالت (ms) emu/g68/51 با استفاده از جریان 30 آمپر بدست آمد. با افزایش جریان افزایش اندازه نانوذرات را نیز مشاهده کردیم. با توجه به نتایج بدست آمده، روش تخلیه الکتریکی در فاز مایع و تحت خلاء، می تواند به عنوان روشی آسان و سریع برای تولید نانو ذرات در محیط های معدنی و آلی دلخواه به کار گرفته شود. علاوه برآن با تغییر جریان مورد نیاز، سورفکتانت و حلال اندازه نانوذرات کنترل شود.

تغییر در چگالی الکترونی حالات مختلف نشان از تغییر هیبریداسیون بین حالاتd5 gd و p4 geدارد که این تغییر هیبریداسیون موجب تغییر در قدرت مغناطیسی ترکیب و ایجاد حالات مختلف مغناطیسی در این ترکیب بین-فلزی می شود. شایان ذکر است که حالات مختلف مغناطیسی به تغییر در نوع پیوندهای شیمیایی وابسته است.تغییر اساسی در تعداد کل الکترونهای اقلیت و اکثریت نشان از تغییر در گشتاورهای مغناطیسی از یک شکل ترکیب به شکل دیگر دارد.کاهش قابل توجه اندرکنش تبادلی بین اسپین هایf4 اتمهای gd که علاوه بر کاهش چگالی الکترونهای d5، در کاهش شکافتگی باند d5 در نزدیکی سطح فرمی نیز خود را بخوبی نشان می دهد، بیانگر حالت زمینه آنتی فرومغناطیس در ترکیب gd5ge4 می باشد. از محاسبه و آنالیز انرژی کل حالات مختلف اسپینی نیز پی به حالت پایه آنتی فرومغناطیس برای برده می شود.

فرو اسپینل ها نیمه رساناهایی مغناطیسی با فرمول عمومی miifeiii2o4 هستند. توانایی نانو ذرات این مواد در کاتالیز کردن در کنار قابلیت جداسازی آن ها به واسطه اعمال شیب میدان مغناطیسی، آن ها را به کاتالیست هایی جالب توجه تبدیل می کند. در این تحقیق نانو ذرات فریت فلزات مس، کبالت، نیکل، روی، کادمیوم و منیزیم با روشی در دسترس و کارآمد سنتز شدند و از آن ها به عنوان کاتالیزور در ایجاد پیوند کربن-کربن و کربن- هترو اتم استفاده گردید. اثر کاتالیتیکی این نانو ذرات در باز-کردن حلقه اپوکسید با آمین ها با یکدیگر مقایسه گردید که در این میان منیزیم فریت بیشترین فعالیت را از خود نشان داد. همچنین در واکنش جفت کردن آلکین های انتهایی از میان فریت فلزات کبالت، مس و نیکل، بهترین عملکرد برای مس فریت دیده شد. از کاتالیست مس فریت در واکنش آزا-مایکل میان مشتقات کلکون و آنیلین نیز استفاده شد. این کاتالیست ها در واکنش های ذکر شده عملکرد متوسط تا خوبی در مقایسه با کاتالیست های مرسوم در این واکنش-ها داشتند و علاوه بر آن از مزایای ناهمگن و مغناطیسی بودن نیز برخوردارند. در این تحقیق از روش هم رسوبی در حضور امواج فراصوت برای تولید نانو ذرات استفاده شد. در کنار امواج فراصوت از عواملی چون مواد سطح فعال، مایعات یونی و لیگاندها نیز برای تنظیم اندازه و شکل نانو ذرات و نیز نحوه توزیع اندازه آن ها استفاده شد و دستیابی به حالت بهینه ابرپارامغناطیس برای نانو ذرات مغناطیسی مد نظر قرار گرفت.

برای بهره برداری از تجهیزات التراسونیک درکاربردهای متنوع امروزی از جمله و دریائی نیاز به درک صحیح الگوهای راستاوری مبدلهای پیزوالکتریک جهت انتخاب درست پروبهای التراسونیک و همچنین اطمینان از ارزیابی دقیق خروجی آکوستیکی دستگاههای التراسونیک وجود دارد. الگوی راستاوری پرتو عمدتا" با استفاده از فاکتور هایی نظیر فرکانس کاری، سایز، شکل و خصوصیات فاز آکوستیکی سطح ارتعاشی تعیین می شود. از آنجائیکه هر مبدل پیزوالکتریک الگوی راستاوری مخصوص به خود را داراست، اندازه گیری الگوی راستاوری ضروری است. مقصود از این تحقیق تحلیل پارامترهای نظری راستاوری مبدلها و اندازه گیری این پارامتر ها بصورت تجربی و در نهایت مقایسه دیدگاه نظری با نتایج حاصل از آزمایشات تجربی میباشد.بدین منظور مبدلهای التراسونیک با سطح مقطع دایره ای به شعاع 10 میلیمتر جهت انجام آزمایشات انتخاب شد. ابتدا بوسیله برنامه های کامپیوتری و ترسیم منحنی الگوی تابش به تعیین تابع راستاوری مبدلهای دایره ای مذکور و مبدلهای آرایه ای پیشرفته پرداخته شد. و سپس جهت اندازه گیری الگوی راستاوری مبدلهای دایره ای روش تست التراسونیک غوطه وری در آب طراحی شد. در این روش از تکنیک عبوری (thorough transmission) در مبدلهای التراسونیک دایره ای (فرستنده ،گیرنده) با سه فرکانس رزونانس مختلف 2 mhz ،4 mhz و5 mhz جهت اندازه گیری الگوی راستاوری استفاده شد. نتایج اندازه گیری در مقایسه با نتایج نظری به عنوان یک تابع از زاویه فضایی در دو مقیاس خطی و لگاریتمی ارائه شد. براساس نتایج حاصل از آزمایش و مقادیر ولتاژ (vpp) سیگنالهای دریافتی از مبدلهای گیرنده، با افزایش فرکانس رزونانس الگوی راستاوری شاربتر و تیزترگردیده ولی نفوذ امواج التراسونیک در نمونه آزمایش کاهش می یابد. این دستاورد نشان می دهد جهت دستیابی به تصاویر با وضوح بالا و حساسیت زیاد در نمونه های کم عمق بعنوان نمونه عیوب سطحی جوش و یا سونوگرافی بافتهای سطحی اعضاء بدن بکارگیری مبدلهای با فرکانس بالاتر مناسبتر است.

در سال های اخیر توجه به نانوذرات مغناطیسی به دلیل پتانسیلشان برای کاربرد در حافظه های مغناطیسی با حجم بالا و پزشکی برای بررسی و یا حامل های دارو افزایش یافته است. از آن جا که پتانسیل مغناطیسی درونی یک ماده و مغناطیس پذیری آن ، که می تواند روی توزیع و اندازه ذرات کلوئیدی تأثیر گذار باشد پارامترهای اولیه در دز تزریقی هستند. بنابراین رابطه بین دز و توزیع ذرات نانو ساختارهای کریستالی که تابعی از پتانسیل متقابل ساختار کریستالی – مغناطیسی است ، مهم می باشد و از طرفی دیگر این پتانسیل متقابل تابعی از پارامترهای مشخص زیر می باشد : 1. قدرت و طول پیوند و فاصله موثر بین مولکولی 2. زاویه دو قطبی های مغناطیسسی با محور تقارن ساختار کریستالی 3. میدان مغناطیسی اعمال شده و شدت آن. در این پروژه به دنبال مینیمم انرژی پتانسیل پایداری متقابل ساختار کریستالی مغناطیسی می باشیم. جائیکه استقلال ذرات مغناطیسی حفظ شده و از چسبندگی و کلوخه ای شدن نیز جلوگیری می کند.

در این پروژه نانو ذرات فریت نیکل به روش احتراقی با استفاده از نیترات آهن و نیترات نیکل به عنوان اکسنده و گلایسین و اسید سیتریک به عنوان سوخت و عامل کاهنده تهیه شد. اثرهای میزان سوخت و دمای پخت بر روی اندازه و خواص مغناطیسی نانو ذرات تولید شده مورد بررسی قرار گرفتند. برای مشخصه یابی نانوذرات از پراش اشعه x، طیف انتقال فوریه مادون قرمز(ftir) و میکروسکوپ الکترونی عبوری sem و برای بررسی خواص مغناطیسی نمونه ها نیز از دستگاه مغناطیس سنج vsm در دمای اتاق استفاده شد. بیشینه مقدار مغناطش اشباع (emu/g69) در نسبت مولی گلایسین به نیترات 0.6 بدست آمد که قبلا گزارش نشده است و ما این پدیده را با بازتوزیع کاتیونی جایگاههای چهار وجهی و هشت وجهی با استفاده از مقایسه شدت پیک های اشعه ایکس توصیف کردیم .

در این پروژه نانو ذرات فریت نیکل و فریت کبالت به دو روش حمام فراصوت و احتراقی با استفاده از نیترات نیکل، نیترات کبالت و نیترات آهن تهیه شدند و سپس نمونه های تهیه شده به روش احتراقی را تحت آسیاب کاری قرار دادیم. اثرهای روش ساخت بر روی اندازه و خواص مغناطیسی نانو ذرات تولید شده مورد بررسی قرار گرفتند. برای مشخصه یابی نانوذرات از پراش اشعه x، طیف انتقال فوریه مادون قرمز(ftir) و میکروسکوپ الکترونی عبوری tem و برای بررسی خواص مغناطیسی نمونه ها نیز از دستگاه مغناطیس سنج vsm در دمای اتاق استفاده شد. نمونه های تهیه شده به روش حمام فراصوت دارای سایز و خصوصیات مغناطیسی کوچکتری نسبت به نمونه های تهیه شده به روش احتراقی بودند. با استفاده از آسیاب کاری بر روی نمونه های تهیه شده به روش احتراقی، سایز و مغناطش اشباع کاهش یافت و وادارندگی افزایش پیدا کرد.

پوشش های نانو کامپوزیتی حاصل از فرایند رسوب الکتروشیمیایی به پوشش هایی گفته می شود که ذرات با اندازه نانو بصورت یک فاز ثانویه و معلق در یک محلول الکترولیت بوسیله جریان الکتریکی در یک زمینه فلزی پخش می شوند که امروزه استفاده از این پوشش ها بدلیل خواص برترشان مورد توجه قرار گرفته است. در بخش کشاورزی بدلیل عدم مطالعات کافی در زمینه ی استفاده از نانوکامپوزیت ها به عنوان پوششی مناسب برای افزایش مقاومت به سایش تیغه های خاک-ورزی نیاز به تحقیقات بیشتری می باشد. در این پژوهش پوشش نانو کامپوزیتی کبالت-کاربید تنگستن (co/wc) با اندازه ذرات نانو بر روی زیرلایه فولادی ایجاد گردید. روش مورد استفاده برای تولید این پوشش، رسوب دهی الکتروشیمیایی از حمام سولفاته حاوی ذرات نانومتری کاربید تنگستن می باشد. با استفاده از آنالیز edx میزان ذرات کاربید تنگستن موجود در پوشش تعیین گردید و با توجه به نتایج آن، پارامترهای فرآیند برای دستیابی به بهترین خواص (سختی، مقاومت در برابر سایش) بهینه شد. سختی و مقاومت به سایش پوشش بترتیب با استفاده از روشهای میکرو سختی ویکرز و pin-on-disk تعیین شدند. نتایج نشان داد که سختی این پوشش ها از gpa 08/2 در نمونه فولاد خالص به gpa65/4 در نمونه پوشش داده شده رسیده است. با افزایش غلظت ذرات در داخل الکترولیت، میزان درصد حجمی ذرات رسوب کرده در پوشش افزایش، که این امر موجب افزایش سختی این پوششها می گردد. پس از انجام آزمایش سایش تغییرات وزن نمونه ها در نمونه بدون پوشش 0016/0 گرم اندازه گیری شد در حالی که این مقدار در نمونه پوشش داده شده 0004/0 گرم بود که این مساله نشان از افزایش مقاومت به سایش در نمونه پوششی می دهد.

در این پایان نامه به رفتار جمعی الکترون های سیستم الکترونی با برهمکنش های (ضعیف-قوی) که بر مبنای انتقال پایرلز می باشد می پردازیم و به دنبال مشخصه ای از سیستم که مسئول رفتار فوق ، بویژه سه پدیده ی کوپلینگ پینینگ و اسلایدینگ هستیم. اندرکنش های بین الکترونی باعث گافی در سطح فرمی گردیده که می تواند عامل بروز پدیده هایی مثل cdw یا sdwباشد. جالب توجه است که این دو حالت کاملا متفاوت آرایش الکترونی که یکی بر اساس انتقال بار جمعی و دیگری اسپین جمعی است، می توانند در شرایط خاص به یکدیگر تبدیل شده ویا گاهی تحت شرایط حاکم بر سیستم، غلبه با یکی از این حالت ها باشد. پدیده و رفتارهای فوق می تواند با توجه به رفتار ترکیبات کربنی به علت وجود الکترون های غیرمستقر در پیوند ? در ساختارهای بر پایه کربنی، قابل بررسی باشد. زیرا در این ترکیبات علاوه بر برهمکنشهای الکترونها با یکدیگر و نیز با یون های کربن موجود در شبکه به علت غیر مستقر بودن الکترون ها و در واقع ابر الکترونی در هر لحظه، با برهمکنش مغزهای کربنی با یکدیگر نیز مواجه می شویم. با غلبه هر یک از این اندر کنشها میتوان حالات پایه ممکن و البته مختلف این ماده را بیابیم.

در این پروژه نانو ذرات فریت نیکل-روی nixzn1-xfe2o4 و منگنز -روی mnxzn1-xfe2o4 به روش احتراقی با استفاده از نیترات آهن، نیترات نیکل، نیترا ت روی، نیترات منگنز و گلایسین به عنوان سوخت و عامل احیا کننده تهیه شد. تاثیرات مقدار x=0.61,0.66,0.71 بر روی اندازه و خواص مغناطیسی نانو ذرات تولید شده مورد بررسی قرار گرفتند. برای مشخصه یابی نانوذرات ،پراش اشعه x مورد استفاده قرار گرفته شد که نمونه ی x=0.66و mnxzn1-xfe2o4 با کمترین ثابت شبکه به عنوان نمونه ی بهینه با پایدارترین ساختار به دست آمد. همچنین ثابت شبکه نمونه های x=0.61,0.66,0.71 بزرگتر از ثابت شبکه ی فریت روی(0x= و mnxzn1-xfe2o4) وکوچکتر از فریت منگنز x=1) و mnxzn1-xfe2o4 ) نتیجه شده است که مطابق با کارت های استاندارد است. برای بررسی ریخت شناسی ازمیکروسکوپ الکترونی عبوری sem کمک گرفتیم که در آن توزیع ذرات در نمونه ی x=0.66وnixzn1-xfe2o4 نسبت به x=0.66و mnxzn1-xfe2o4 یکنواخت تر وهمگن تر وهمچنین سایز ذرات کوچکتر مشاهده شده است. ساختار متخلخل مربوط به فریت ها در روش احتراقی به خوبی در sem مشاهده شد . برای تشخیص ماهیت حفره های موجوداز فعالیت مکانیکی (دستگاه آسیاب ) استفاده وتصاویر sem آنها را مورد مقایسه قرار دادیم. برای تشخیص پیوند های موجوداز طیف انتقال فوریه مادون قرمز (ftir) استفاده کردیم که نتایج آن تشکیل فاز اسپینلی فریت های مخلوط را تاییدکرد. uv-vis برای آنالیز مولکول هایی که نورمرئی و فرابنفش (فوتون ) را جذب می کنند به کار می رود. برای بررسی خواص مغناطیسی نمونه ها نیز از دستگاه مغناطیس سنج vsm در دمای اتاق استفاده شد که بیشترین مقدار ms در نمونه ی x=0.66و mnxzn1-xfe2o4-مشاهده شده است.

در این پایان نامه ابتدا نانوذرات اکسید آهن به روش پلی اُل ساخته و سپس نانو ذرات نقره به روش کاهش شیمیایی روی نانوذرات مگنتایت نشانده و در نتیجه ساختار پوسته-هسته تشکیل شد. تحلیل های پراش اشعه ایکس(xrd) و طیف فوریه انتقالی مادون قرمز(ft-ir) تشکیل ساختار فریت را تأیید کرد. خواص مغناطیسی نمونه با دستگاه vsm بررسی شد که نشان داد مغناطش اشباع مگنتایت(emu/g 91) بدست آمده، در حالیکه بیشینه نیروی مغناطیس زدا (oe 51) بدست آمده است. دیگر ویژگی های ساختاری و اندازه بلورک های پودرهای ساخته شده توسط الگوی پراش x بررسی شد. ریخت شناسی و اندازه متوسط ذرات با میکروسکوپ روبشی تعیین و تفسیر شد. برای اثبات وجود ساختار پوسته-هسته از میکروسکوپ الکترونی عبوری بهره برده شد. بررسی خواص مغناطیس نانوذرات پوسته-هسته نشان داد که بیشینه مقدار مغناطش اشباع (emu/g 68.23) در نسبت مولی 1:2 نقره به بوتیلامین بدست آمد در حالیکه بیشینه نیروی مغناطیس زدا (oe68.12) در نسبت مولی 2:1 نقره به بوتیلامین بدست آمد. برای بررسی تشدید پلاسمون سطحی از دستگاه طیف سنجی جذبی uv/vis استفاده شد. با این روش نانو ذراتی با اندازه یکنواخت سنتز و با ساخت پوسته نازکی از نقره روی مگنتایت، انتقال فاز به قرمز قابل توجهی در تشدید پلاسمونی و پهنای جذب بالایی مشاهده شد که امید است بتوان از این نانوذرات در گرمادرمانی و عکس برداری مغناطیسی استفاده کرد.

اکسیدروی یک ترکیب نیمرسانای دیامغناطیس هست، که در سه ساختار بلوری ورتزایت، بلِندروی و سنگ نمک یافت می¬شود. ساختار بلوری ورتزایت پایدارترین ساختار است. اکسیدروی نیمرسانای نوع n بوده که می¬توان تهی¬جای¬های ذاتی اتم روی و اکسیژن را عامل بروز این خاصیت دانست. علاوه بر¬این، نقص¬های ذاتیِ شبکه¬ی بلوری اکسیدروی موجب بروز خصلت فرومغناطیس و ممان مغناطیسی 2?_b در سیستم می¬شود. محاسبات آغازین ساختار الکترونیِ اکسیدرویِ آغشته به فلزات واسطه (آهن، کبالت و نیکل) حاکی از فرومغناطیس بودن این ترکیب است. در این پایان¬نامه، اکسیدروی را با فلزات واسطه نظیر آهن، کبالت و نیکل را با دو غلظت متفاوت آغشته کرده و ساختار الکترونی و مغناطیسی ترکیب حاصل را بررسی می¬کنیم. علاوه بر این، علت پیدایش خصلت مغناطیسی را در حضور تهی¬جای اتم روی بیان می¬کنیم. محاسبات با استفاده از کد نرم¬افزای wien2k و بر پایه¬ی نظریه¬ی تابعی چگالی و تقریب شیب تعمیم یافته انجام شده است. برای بررسی خواص الکترونی منحنی چگالی حالت و ساختار نواری را رسم کرده¬ایم. در بخش عملی این پایان¬نامه، نانو ذرات فریت¬روی را با روش خوداحتراقی سنتز کرده و با استفاده از طیف پراش اشعه¬ی x و آنالیزهای فاکتور گروه در نمایش کاهش¬ناپذیر، طیف¬های رامان، ftir و جذبی uv-vis ساختار بلوری و گاف انرژی این نانوذرات را تعیین نموده¬ایم. در ساختار اسپینلی این نانوذرات، برهم¬کنش بین zno و fe2o3 در نظر گرفته شده است.

اکسید روی نیمه¬رسانایی غیرمغناطیسی است. در ده¬های گذشته از این ماده برای ساخت نیمه-رساناهای مغناطیسی رقیق استفاده می¬شد. برای ساخت این مواد، اکسید روی را با عنصری مغناطیسی می¬آلایند. اما در سالهای اخیر گزارش¬هایی مبنی بر بروز خاصیت مغناطیسی در اکسید روی بدون آلاییدن با عناصر مغناطیسی شده است. این مشاهدات محققین را بر آن داشت تا تلاش خود را معطوف به تحلیل و درک این پدیده کنند. ما نیز برای درک بیشتر این پدیده شبیه¬سازی¬هایی را بر مبنای 9 ابر سلول 2×2×2 انجام داده-ایم. برای انجام محاسبات از بسته¬ی wien2k بر مبنای تقریب gga استفاده شد است، تا بتوانیم خصلت مغناطیسی را در پوسته بیرونی (حوزه ظرفیت) پیش¬بینی نماییم. لذا ساختارهای مختلفی با تهی¬جای¬های اکسیژن و روی و آلاینده¬های s ،se و n به جای اکسیژن در ساختار اکسید روی بر طبق فرمول استوکیومتری zno1-xvx (v=s,se,n) ساخته شده است. تاثیر هر یک از تهی¬جایها و یون جایگزیده بر خواص ساختاری و مغناطیسی اکسید روی بررسی شد. با بررسی ساختارهای نواری و چگالی¬های حالت این ترکیبات خواهیم دید که برخی از اینها نیمه¬فلز می¬شوند وبرخی فلز. داده¬های بدست آمده را با مدلهای رایج در حوزه¬ی مغناطیس محک زدیم . همانگونه که خواهیم دید بهترین مدلی که می¬تواند بروز خصلت مغناطیسی در نیمه¬فلز اکسید روی را توجیه کند، مدل استونر است. در بخش آزمایشگاهی، با استفاده از روش خود احتراقی فریت روی ساخته شده است، و در مرحله-ای دیگر مقادیری تیوره به آن اضافه گردیده است تا اثر zns بر فریت روی جایگزین شده zns-fe2o3 مشخص شود. آزمونهای پرتو x ، ftir و vsm بر روی این مواد انجام شده و مشاهده می¬شود که با اضافه کردن تیوره به فریت روی، اندازه¬ی نانو ذرات بیشتر می¬شود و مغناطش آنها کاهش می¬یابد.

در این پایان نامه کامپوزیت نانولوله های کربنی با فریت منگنز روی با استفاده از روش پلی اُل تهیه شد. تاثیر افزایش منگنز بر روی خواص مغناطیسی کامپوزیت بررسی شد. برای مشخصه یابی نانوذرات از پراش اشعه x، طیف انتقال فوریه مادون قرمز(ftir) و میکروسکوپ الکترونی روبشی sem و برای بررسی خواص مغناطیسی نمونه ها نیز از دستگاه مغناطیس سنج vsm در دمای اتاق استفاده شد. بیشینه مقدار مغناطش اشباع (در هر دو مورد رفلاکس و اتوکلاو) برای نمونه ی mn0.8zn0.2fe2o4/mwcnt بدست آمد.

امروزه نظریه تابعی چگالی و دسته معادلات تک ذره کان-شم که بر پایه این نظریه استخراج شده اند، به عنوان یک روش اساسی جهت محاسبات ساختار الکترونی جامدات مطرح است؛ اما تاکنون فرمول بندی جامعی برای تابعی انرژی تبادلی-همبستگی که در این دسته معادلات وجود دارد، ارائه نشده است. مهم ترین تقریب هایی که در محاسبه این عبارت استفاده می شود، تقریب چگالی موضعی lsda و شکل تکمیل شده آن یعنی تقریب شیب تعمیم یافته gga است که در طیف وسیعی از مسایل جواب های قابل قبول و منطبق با نتایج تجربی ارائه داده اند. ما در این پایان نامه خواص ساختاری، الکترونی و اپتیکی اکسیدهای شناخته شده نقره را با استفاده از نظریه تابعی چگالی به وسیله کد wien2k محاسبه و بررسی کردیم، سپس نتایج به دست آمده از هر روش را با نتایج تجربی مقایسه شد. خواص ساختاری این اکسیدهای را با به دست آوردن منحنی انرژی بر حسب حجم و محاسبه ثابت شبکه بررسی کردیم. برای بررسی خواص الکترونی منحنی چگالی حالت ها و ساختار نواری را رسم کرده ایم و با نمودارهای طیف نمایی تجربی مقایسه شد. همچنین توانستیم گاف نواری این اکسیدها را با استفاده از روش mbj با توافق نسبتاً خوبی با تجربه به دست آوریم. در نهایت نیز خواص اپتیکی اکسیدهای نقره بررسی شد که نتایج به دست آمده از ساختار الکترونی و نواری را تأیید کرد.

در این کار، ما ساختار الکترونی و خواص مغناطیسی آلیاژی gd5(sixge1-x)4 به ازای 1، 5/0، 0=x را با روش تابع موج تخت تقویت شده ی خطی با پتانسیل کامل برپایه ی نظریه تابعی چگالی با استفاده از کد محاسباتی wien2k مطالعه کرده ایم. از آنجاییکه اوربیتال های f4 نسبتاً جایگزیده هستند، پیش بینی می شود که همبستگی الکترون های f4 قوی است در نتیجه تقریب چگالی اسپینی موضعی تصحیح شده ی کولمبی (lsda+u) دربردارنده ی برهمکنش کولمبی روی جایگاهی برای توصیف این دستگاه ها انتخاب شده است. ما حجم تعادلی سلول واحد را در حالت های فرومغناطیس و پارامغناطیس برای ترکیب gd5si4 محاسبه کرده ایم. برپایه ی نتایج محاسبه شده، حالت پایه ترکیب gd5si4 در حالت فرومغناطیس یافت شد. انرژی کل حجم های سلول واحد تعادلی برای ترکیب gd5ge4 حالت فرومغناطیس gd5si4–گونه راستگوشی و برای sm5ge4–گونه راست گوشی در حالت های فرومغناطیس و پادفرومغناطیس مقایسه شدند. ما تایید کردیم که ساختار بلوری حالت پایه gd5ge4 ساختار راست گوشی sm5ge4–گونه است. اگرچه، انرژی کل برای حالت فرومغناطیس sm5ge4–گونه کمتر از حالت پادفرومغناطیس آن است. همچنین این محاسبات برای ترکیب gd5si2ge2 با ساختارهای راستگوشی gd5si4–گونه (?) و تک میلی gd5si2ge2–گونه (?) در حالت فرومغناطیس انجام شد. ما ساختار راستگوشی gd5si4–گونه را در انرژی کل کمتر از ساختار تک میلی gd5si2ge2–گونه یافتیم. این روش برای ارزیابی ساختار بلوری حالت پایه ی این ترکیبات نیز موفق بوده است. پارامترهای ساختاری بهینه و خواص مغناطیسی شامل ثابت های شبکه و گشتاورهای مغناطیسی محاسبه شده برای این ترکیب در ساختارهای بلوری مختلف در توافق خوبی با داده های تجربی هستند. آنالیز خواص الکترونی توسط محاسبه ی ساختارهای نواری و چگالی حالت های الکترونی (جزئی و کلی) حاصل شد. نتایج dos نشان داد که خواص مغناطیسی این ترکیبات به هیبریدشدگی بین حالت های p4/p3si/ge- و d5-gd وابسته است. هیبریدشدگی بین حالت های p4/p3si/ge- و حالت های هدایت d5-gd که به قطبش اسپینی در اتم های si/ge منجر می شود؛ برهمکنش فرومغناطیسی بلند-برد رادرمن-کیتل-کاسویا-یاشودا (rkky) بین گشتاورهای f4-gd در تیغه های gd مجاور که توسط پیوندهای ge(si) مرتبط هستند را فراهم می کند. گشتاورهای مغناطیسی اتم های gd در این ترکیبات کوچکتر از گادولینیوم عنصری هستند. وجود نوارهای خیلی هموار در حدود ev 7- برای اسپین بالا و در حدود ev 3+ برای اسپین پایین که اساساً مشخصه ی f4-gd هستند نشان می دهد که روش lsda+u توصیف بهتری از این دستگاه ها فراهم می کند. مشخصات پیوند توسط محاسبه ی کانتورهای چگالی بار و تفاوت چگالی بار در ساختارهای gd5si4–گونه، sm5ge4–گونه و gd5si2ge2–گونه برای این سه ترکیب مطالعه شد. همپوشانی واضح چگالی الکترونی بین 1gd و اتم های si/ge درون تیغه ای، پیوند شبه-کووالانسی بین آنها را در همه ی این ساختارها نشان می دهد. تجمع چگالی بار بین اتم های si/ge بین تیغه ای نشان دهنده ی پیوندهای شبه-کووالانسی بین آنها در ساختار gd5si4–گونه مشاهده شده است، در حالیکه در ساختار gd5si2ge2–گونه فقط نیمی از پیوندهای شبه-کووالانسی بین تیغه ها حفظ می شود و در ساختار چنین هم پوشانی هایی بین اتم های ge (بین تیغه ای) غایب است. سرانجام در بخش تجربی، ما آلیاژ gd5si4 را با آلیاژسازی مکانیکی تحت اتمسفر گاز آرگون و سپس ذوب نمونه توسط کوره قوس الکتریکی سنتز کرده ایم. ساختار و خواص مغناطیسی آلیاژ با کمک پراش اشعه x و اندازه گیری مغناطش بررسی شده است. این ترکیب در ساختار راست گوشی با گروه فضایی pnma متبلور شد. در الگوی پراش اشعه x، فاز جزئی gdsi2 به عنوان فاز ثانویه مشاهده شد. برای این ترکیب گذار فاز مرتبه دوم مشاهده شد. بیشینه ی تغییر آنتروپی مغناطیسی همدمای ترکیب gd5si4 در k348 یافت شد که دارای مقدار تقریباً j/kg k 10- در میدان اعمالی t5/0 می-باشد. بعلاوه اثر جانشینی منیزیم روی تشکیل فاز، دمای کوری و تغییر آنتروپی مغناطیسی ترکیب gd5si2ge2 بررسی شده است. نمونه آلاییده ی منیزیم gd5si2-xge2-xmg2x با 05/0=x2 توسط ذوب القایی سریع تهیه شده است. نتایج تجربی نشان داد که این مقدار کم آلایش mg در ترکیب gd5si2ge2 گذار مغناطیسی-ساختاری مرتبه اول را حفظ می-کند، بطور قابل توجهی اثرات گرمامغناطیسی آن را افزایش می دهد و همچنین دمای کوری tc آنرا افزایش می دهد. تغییر آنتروپی مغناطیسی بیشینه در تغییر میدان مغناطیسی t5/0-0 تقریباً j/kg k 20 در k275 برای این نمونه برآورد شده است که از ترکیب خالص gd5si2ge2 بزرگتر است. کلمات کلیدی: ترکیبات gd5(sixge1-x)4، محاسبات تابعی چگالی، ساختار الکترونی، برهمکنش تبادلی، خواص گرمامغناطیسی، تغییر آنتروپی مغناطیسی همدما، آلایش منیزیم در ترکیب gd5si2ge2.

در این رساله، هدف بررسی ساز و کار، اندرکنش تبادلی غیرمستقیم بلندبرد بین یونی، ، (در مدل rkky) و اندرکنش همبستگی بین یون ـ الکترون (در مدل kondo) در یک ساختار مغناطیسی است که بیانگر تأثیر متقابل دو دستگاه الکترونی کاملاً مجزا (کاملاً جایگزیده و کاملاً آزاد) می باشد. تنها دستگاهی که در آن اثر میدان بلوری (l=0) قابل صرفنظر کردن بوده و امکان هیبریدشدگی وجود نداشته باشد تا از این رهگذر بتوان به صورت خالص اثر اندرکنش تبادلی را در حالت پایه مطالعه کرد، عنصر گادلینیم است. این عنصر تنها عنصری از جدول تناوبی است که مدل rkky در مورد آن صادق می باشد. مطالعه و بررسی انجام شده بر مبنای دو نظریه دنبال شد. اول بکارگیری نظریه تابعی چگالی در توصیف برهم کنش الکترونی. در این نظریه، با استفاده از تقریب pbe+u که در آن مجموعه الکترون آزاد از طریق اعمال پتانسیل هابارد از مجموعه الکترون کاملاً جایگزیده مجزا شده است که در آن با بهینه سازی انرژی حالت پایه، ثابت های شبکه و جایگاه های شبکه، ضمن بررسی چگالی حالت های اوربیتال های مختلف، ساختار نواری، ثابت های کشسانی و ...، مقادیر بهینه اولیه برای بررسی ساختار مغناطیسی با روش نظریه میدان مولکولی محاسبه گردید. دوم بکارگیری نظریه میدان مولکولی در توصیف برهم کنش بین یونی بر مبنای هامیلتونی هایزنبرگ و با استفاده از تقریب میدان موثر که در آن یون ها کاملاً مستقل از هم در نظر گرفته می شوند. بر این اساس امکان حل معادله ویژه تابعی- ویژه مقداری مورد نظر فراهم گردید. در این روش ابتدا ثابت اندرکنش تبادلی محاسبه گردید و سپس با توجه به نتایج حل معادله ویژه تابعی- ویژه مقداری، وابستگی اندرکنش مغناطیسی در راستاهای مختلف بلوری در منطقه اول بریلوین مورد بررسی قرار گرفت که وجود یک ناهمسانگردی تبادلی را برای اولین بار در عنصر مورد مطالعه پیش بینی می نمود. به منظور اثبات ناهمسانگردی مشاهده شده، با توجه به اینکه این عنصر فاقد ناهمسانگردی بلوری (l=0) و ناهمسانگردی کشسان است، اثر فشار را بر پایداری ناهمسانگردی در محدوده فشارهای پائین (اولین گذار بلوری) بررسی نمودیم که شاهد حذف ناهمسانگردی تبادلی مشاهده شده در فشار گذار و انتقال انرژی نهفته تبادلی در شکست تقارن یعنی تغییر ساختار عنصر مورد مطالعه از ساختار شش گوشی به رمبوهدرال بودیم.

اثراتی همچون اثر گرمامغناطیسی، مغناطوتنگش و مغناطومقاومت در خانواده ترکیبات gd5(sixge1-x)4 قابل توجه می باشد که ترکیب gd5si4 نیز بدلیل دارا بودن گذار فاز مغناطیسی نزدیک دمای اتاق قابل توجه می باشد. در این کار، ما ساختار الکترونی و خواص مغناطیسی ترکیب gd5si4 را با روش تابع موج تخت تقویت شده ی خطی با پتانسیل کامل برپایه ی نظریه تابعی چگالی با استفاده از کد محاسباتی wien2k مطالعه کرده ایم. از آنجاییکه اوربیتال های f4 نسبتاً جایگزیده هستند، پیش-بینی می شود که همبستگی الکترون های f4 قوی است در نتیجه تقریب چگالی اسپینی موضعی تصحیح شده ی کولمبی (lsda+u) دربردارنده ی برهمکنش کولمبی روی جایگاهی برای توصیف این ترکیب انتخاب شده است. ما حجم تعادلی سلول واحد را در حالت های فرومغناطیس و پارامغناطیس برای ترکیب gd5si4 محاسبه کرده ایم. این مقایسه، پایداری در حالت فرومغناطیس را پیش بینی می-کند.

امروزه پروسکیت ها با نماد شیمیایی abo3، به دلیل داشتن ساختارهای متنوع و کاربرد فراوان در صنعت و علم پزشکی از اهمیت ویژه ای برخوردارند. در این میان پروسکیت های اکسید عناصر واسطه و عناصر کمیاب زمین از مواد مهم و پرکاربرد می باشند. در این تحقیق، نانو ذرات fetio3 به روش سل – ژل و gdtio3 با ترکیب روش های سل – ژل احتراقی، هیدروترمال و سولوترمال سنتز شدند. تحلیل xrd نانوذرات سنتز شده، تشکیل ساختار fetio3 را به صورت خالص و تشکیل ساختار gdtio3 را با یک قله ناخالصی tio2 و تشکیل پیوند بین gdtio3 و tio2در صفحات (311) و (105) را تایید می کند. اندازه ذرات بدست آمده توسط xrd با اندازه ذرات مشاهده شده در تصاویر sem مطابقت خوبی دارند. هم چنین تصاویر sem نحوه توزیع ذرات را نشان می دهد. نمودار جذب نانوذرات میزان جذب در محدوده 200 – 1000 نانومتر را نشان می دهد. ضمن اینکه گاف انرژی fetio3 و gdtio3 با استفاده از نمودار جذب محاسبه شد و مقادیر 2.7 و 0.7 الکترون ولت به دست آمد. خواص گرمایی fetio3 با استفاده از آنالیز dta مورد بررسی قرار گرفت و حاکی از این بود که fetio3 یک ترکیب گرماگیر و پایدار بدون تغییر فاز در محدوده دمایی 100—800 درجه سلسیوس می باشد. خواص مغناطیسی ترکیب های ساخته شده گویای آن است که fetio3 دارای خاصیت فری مغناطیس با مغناطش اشباع و وادارندگی مغناطیسی m_s=0.25 emu?g و h_c= 0.05 emu?g، و gdtio3 دارای خاصیت آنتی فرومغناطیس می باشد.

در این پایان نامه نانوکامپوزیت گرافن-اکسید نیکل سنتز و به عنوان الکترود ابرخازن بررسی شد. ابتدا اکسید نیکل به روش هیدروترمال سنتز شد و خواص ساختاری،مورفولوژی و الکتروشیمیایی آن بررسی شد. سپس نانوکامپوزیت آن با روش هیدروترمال سنتز شد و

در این پژوهش رابطه ساختار مالکیت و انتشار به موقع اطلاعات سود شرکتهای پذیرفته شده در بورس اوراق بهادار تهران مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق از متغیرهای تمرکز مالکیت، مالکیت سرمایه گذاران نهادی، و مالکیت دولتی به عنوان متغیرهای نمایانگر ساختار مالکیت استفاده شده است. آزمون فرضیه های پژوهش به کمک تجزیه و تحلیل رگرسیون چند متغیره در دوره زمانی 1387 تا 1391 شامل 155 شرکت انجام شده است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

از آنجا که رفتار فروسیال ها در دو دهه اخیر کاربرد زیادی در پزشکی و حافظه های مغناطیسی پیدا کرده است ، لذا شکل گیری کل پیوند ، ساختار کریستالی ، اندازه ، توزیع دانه های مغناطیس در پراکنده کردن مواد فوق درمحلول های آبی ضمن تاثیر گذاری ، تاثیر پذیر خواهند بود. از تاثیر پذیری و تاثیر گذاری ذرات کلوئیدی مغناطیسیfe3o4 معلق در محیط ، سیالی به روش هم رسوبی شیمیائی فراهم شده و پایداری آن از طریق حفظ کنترل ph مورد مطالعه می باشد . با تغییر درصد اوره وکنترل ph ، دانه بندی ، شکل گیری ساختار در دو دمای مشخص 25-27?c و 0-2?c از طریق اندازه گیری sem , x-ray , ftir و vsm مورد بررسی قرار گرفت. نتایج sem و x-ray بیانگر آنست که با زیاد شدن اوره در محیط ، دانه بندی ضمن همگنی، بهتر شکل گرفته و همچنین ساختار کریستالی نیز ضمن شکل گیری مکعبی به سمت کوچک شدن ( کم شدن ثابتهای شبکه ) می رود ، که نتایج فوق در طیفftir بیانگر فشار محیط بیرونی بر تقارن مولکولی و ساختاری می باشد . همچنین حوزه ریزدانه ها بگونه ای است که بیانگر فاز سوپرپارامغناطیس با شیب مناسب مغناطش بوده و در دمای 0-2 c مغناطش اشباع کاهش یافته که مبتنی بر نظم درونی سیستم و کاهش آزادی ذرات در دمای پایین است. نتایج حاصل از آزمایش ها با نتایج گزارش شده در سایر مقالات با روشهای مشابه و غیر مشابه هم خوا نی دارد.

در سال های اخیر توجه به نانوذرات مغناطیسی به دلیل پتانسیلشان برای کاربرد در حافظه های مغناطیس با حجم بالا و پزشکی افزایش یافته است. بیشتر کاربردها به پایداری مغناطیسی با زمان وابسته است. در هر حال، با کاهش اندازه نانوذرات انرژی ناهمسانگردی هر ذره که ممان مغناطیسی را در جهت خاصی نگه می دارد، با انرژی گرمایی قابل قیاس می شود. وقتی این اتفاق رخ دهد ممان مغناطیسی شروع به نوسان در جهت های تصادفی با زمان می کند و ماده ابرپارامغناطیس می شود. بنابراین تقاضا برای کوچک ترسازی دچار محدودیت ابرپارامغناطیس می شود که توسط کاهش انرژی ناهمسانگردی هر ذره ایجاد شده است. این محدودیت را حد ابرپارامغناطیس در حافظه ها می گویند. در این کار نانوذرات مغناطیسی آهن کبالت به روش هم رسوبی تولید شدند. برای بررسی اثر اندازه نانوذرات روی خواص مغناطیسی، نانوذرات feco با اندازه های مختلف با تغییر زمان واکنش تولید شدند. برای بررسی خواص فیزیکی اندازه گیری های xrd، sem، tem و اندازه گیری مغناطیسی انجام شد. نتایج اندازه گیری ها نشان از تشکیل نانوذرات کروی feco با اندازه های فوق ریز دارد. اندازه نانوذرات با استفاده از رابطه شرر 1 تا 3 نانومتر و با استفاده از tem، 2 تا 5 نانومتر تعیین شد. این نانوذرات فوق ریز دارای وادارندگی بسیار بالا در حدود oe 500 می باشند. وادارندگی در نانوذرات با افزایش اندازه، افزایش می یابد. در ادامه برای بررسی اثر کبالت موجود در نانوذرات روی خواص فیزیکی آن، نانوذرات آهن کبالت برای درصدهای مختلف آهن و کبالت به روش هم رسوبی تولید شدند. ساختار کریستالی و خواص مغناطیسی این نانوذرات با اندازه گیری های xrd و agfm برای درصدهای مختلف کبالت مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. نتایج xrd نشان از تشکیل نانوذرات آهن کبالت با اندازه های فوق ریز با ساختاری مخلوط از فازهای مختلف آهن و کبالت دارد. نتایج اندازه گیری مغناطیسی وادارندگی بسیار بالا را نتیجه می دهد. برای درصدهای ساخته شده آهن کبالت، بالاترین وادارندگی و اشباع مغناطیسی برای fe75co25 بدست آمد. وادارندگی و اشباع مغناطیسی برای نانوذرات fe75co25 به ترتیب oe625 و emug-1 117 بدست می آید. اندازه نانوذرات با رابطه شرر کمتر از 2 نانومتر بدست می آید و تنها اندازه نانوذرات آهن خالص 8 نانومتر بدست می آید. وادارندگی بسیار بالا برای نانوذرات فوق ریز آهن کبالت نشان از غلبه بر حد ابرپارامغناطیس در حافظه های مغناطیسی و به تأخیر انداختن این پدیده در این کار دارد. غلبه بر حد ابرپارامغناطیس می تواند تحول عظیمی را در حافظه های مغناطیسی ایجاد کند.

وجود بیش از دو فاز مغناطیسی بویژه انتقال فاز ناپایدار فرومغناطیسی در دمای بالا ( حدود دمای اتاق ) در ترکیب بین فلزی‏‎gd2al‎‏ این سوال را مطرح می سازد که آیا انتقال فاز ناشی از ناخالصی است . از آنجایی که طیف اشعه ایکس قبل و بعد از عملیات حرارتی نمونه ساختار شبکه ای ترکیب فوق را اورترومبیک نشان داده است ، طیف اشعه ایکس برای ترکیباتی با انتقال فاز مغناطیس پایدار که احتمالا ناشی از پدیده ‏‎spin lattice relaxation‎‏ می باشد و احتمالا پدیده فوق بر پایداری ساختار کریستالی تاثیرگذار می باشد ، ممکن است از دقت بالایی برخوردار نباشد. با توجه به رابطه بین انرژی پنهان اندرکنش تبادلی بین الکترون های جایگزیده گادلونیم و الکترون های آزاد ( که بصورت و یا می باشد ) ومکانیزم تاثیرگذاری - تاثیرپذیری بین الکترون های فوق و بین آزاد شدن انرژی فوق در باند ظرفیت امکان تغییر باند ظرفیت که ممکن است باعث رقابت بین ‏‎(crystal structure relaxation)‎‏ و ‏‎(spin lattice relaxation)‎‏ شده است ، توسط اندازه گیری ‏‎(a.c-susceptibility)‎‏ بررسی شد و با توجه به آن طیف اشعه ایکس نیز در دمای پایین مورد بررسی قرار گرفت. ‏‎(a.c-susceptibility)‎‏ ترکیب فوق بطور شدیدی با عملیات حرارتی قابل تغییر است .

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.