در سال های اخیر لایه های نازک اکسیدکادمیم (cdo) به دلیل داشتن رسانایی الکتریکی خوب و عبور بالا در ناحیه ی مرئی به عنوان ماده مطلوب جهت ساختن قطعات اپتوالکترونیکی همچون حسگرهای گازی، سلول های خورشیدی و دیودهای نوری مورد توجه قرار گرفته اند. cdo ذاتا یک نیمرسانای نوع n با ساختار بلوری مکعبی است، که دارای گاف نواری مستقیم با انرژی ev7/2-2/2 و گاف نواری غیرمستقیم با انرژی ev 98/1 می باشد. لایه های نازک cdo با استفاده از روش های متفاوت از جمله حمام شیمیایی، کندوپاش، تجزیه ی گرمایی افشانه ای و سل-ژل رشد داده شده اند. در این پایان نامه لایه های نازک cdo خالص و آلایش یافته با فلوئورین بر روی زیر لایه های شیشه ای به روش های سل-ژل و تجزیه ی گرمایی افشانه ای رشد داده شده اند. عملیات بازپخت نمونه ها در یک کوره ی الکتریکی تحت فشار جو انجام شده است. برای مشخصه یابی نمونه های مورد مطالعه، اندازه گیری های مختلفی به کار گرفته شد. پراش پرتو x برای تعیین فاز و ساختار هر فاز، اندازه گیری میزان عبور جهت تعیین تغییرات ضریب جذب اپتیکی بر حسب طول موج، میکروسکوپ روبشی الکترونی برای مشاهده توپولوژی سطح و مورفولوژی نمونه ها و دستگاه چهار پایانه ای برای تعیین مقاومت لایه ها. تمام لایه های رشد داده شده، بلوری و با ساختار مکعبی بودند. نتایج به دست آمده از این مطالعه نشان داد که دمای بازپخت 350 درجه ی سانتی گراد دارای بیشینه ضریب بهینگی است و مناسب ترین دمای بازپخت برای تهیه ی لایه های نازک cdo با کیفیت بالا می باشد. برای این نمونه عبور اپتیکی در ناحیه ی مرئی به حدود 80% می رسد. گاف نواری مستقیم و غیرمستقیم این نمونه به ترتیب 61/2 و 03/2 الکترون ولت و مقاومت ویژه ی آن به دست آمد. اگر چه پراش پرتو x نشان می داد که نمونه ی رشد یافته به روش تجزیه ی گرمایی افشانه ای کیفیت ساختاری بهتری دازد، نمونه ی آماده شده به روش سل-ژل دارای عبور اپتیکی بالاتری است. مطالعه تاثیر سرعت چرخش بر خواص اپتیکی لایه های cdo به روش سل-ژل چرخشی نشان داد که با افزایش سرعت چرخش از 2000 به 3000 دور بر دقیقه، گاف نواری مستقیم و غیرمستقیم به ترتیب از 53/2 به 64/2 و 43/1 به 61/1 افزایش می یابد. بررسی تاثیر آلایش فلوئورین (تا 20% اتمی) بر خواص فیزیکی لایه های cdo نشان داد که نمونه ی آلایش شده با 15% فلوئورین دارای ضریب بهینگی بیشینه می باشد. عبور اپتیکی این نمونه در ناحیه ی مرئی نزدیک به 85% است. گاف نواری مستقیم و غیرمستقیم این نمونه نیز به ترتیب 64/2 و 98/1 الکترون ولت محاسبه شد و مقاومت ویژه ی آن به دست آمد. همچنین نتایج به دست آمده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان می دهد که با افزایش میزان فلوئور، اندازه ی دانه کاهش می یابد.

نظریه تابعی چگالی بستر نظری ارزشمندی را برای مطالعه ی خواص گستره ی وسیعی از مواد با ویژگی های متنوع فراهم آورده است و استفاده از دسته معادلات تک ذره ای کوهن - شم از مهم ترین راهکارهای موجود برای کاربردی کردن این نظریه است. در این پایان نامه، در فصل اول به طور اجمالی در مورد صنایع اسپینترونیک و کاربرد آن مطالبی ارائه گردیده است و سپس در فصل دوم خواص عمومی و فیزیکی مواد مطالعه شده در این کار بررسی شده است. در فصل سوم به نظریه تابعی چگالی و چگونگی مطالعه سیستم های غیرمغناطیسی توسط این نظریه پرداخته ایم و نهایتاً با تعمیم نظریه تابعی چگالی به سیستم های مغناطیسی، معادلات تک ذره کوهن - شم برای چنین سیستم هایی بدست آمده است. در فصل های چهارم و پنجم به بررسی خواص مغناطیسی، الکترونی و ساختاری مواد مورد نظر و مقایسه آن با نتایج کارهای دیگران پرداخته شده است. مواد مورد مطالعه در این تحقیق از ترکیبات گروه iii-n که دارای گاف نواری پهن می باشد (aln , gan)، انتخاب شده است که با درصدهای مختلفی از اتم های مغناطیسی cr، mn و fe آلاییده شده اند. در این کار برای انجام محاسبات از کد محاسباتی pwscf استفاده شده است. در فصل چهارم در مورد این کد محاسباتی و قابلیت های آن توضیحاتی ارائه شده است. کلید واژه : اسپینترونیک، نیمرساناهای مغناطیسی رقیق شده (dmss)، نظریه تابعی چگالی، خواص مغناطیسی، فرومغناطیس نیم – فلزی، رفتار نیم – فلزی.

بر اساس نتایج به دست آمده از طیف های پراش پرتو x و تصاویر sem دمای لایه نشانی 450 درجه سانتیگراد به عنوان بهترین دمای رشد لایه نازک استنات کادمیم اتنخاب شد. لایه نازک مورد نظر در این دما دارای خواص بهینه ساختاری، اپتیکی و الکتریکی بود. افزایش حجم محلول اسپری از 50 تا 150 میلی لیتر باعث شکل گیری بهتر ساختار در این دما گردید. بنابراین اثر آلایش و عملیات حرارتی نیز در این دما و در حجم محلول 150 میلی لیتر بررسی شد. افزودن ناخالصی فلوئور به صورت %2، %7 و %10وزنی به این ماده، باعث کاهش مقاومت الکتریکی آن گردید. افزودن ناخالصی تا میزان %7 وزنی، باعث کاهش مقاومت الکتریکی از m?/? 1 به k?/? 30 شد. با افزودن ناخالصی تا میزان %2 وزنی، قله اصلی مربوط به پراش از صفحه (222) در طیف پراش پرتو x نمونه قابل رویت بود که با افزایش میزان ناخالصی، این قله در طیف های xrd رویت نشد و ساختار ماده به حالت آمورف انتقال یافت. عملیات بازپخت بر روی نمونه های بدون آلایش و آلاییده شده با ناخالصی فلوئور انجام شد. پس از عملیات بازپخت، شفافیت و مقاومت الکتریکی نمونه ها افزایش یافت و ساختار بلوری آن ها نیز تضعیف و تبدیل به حالت آمورف گردید. این مسئله ممکن است به دلیل انجام عملیات حرارتی در محیط غیرخلا و یا در مدت زمان نامناسب و یا حتی دمای غیر بهینه باشد. برای بررسی بیشترِ این موضوع نیاز به انجام آزمایشات و مطالعات بیشتری است. تصاویر sem گرفته شده از نمونه های آلایش یافته با ناخالصی فلوئور قبل و بعد از عملیات بازپخت نشان می دهد که عملیات حرارتی تاثیر قابل توجهی روی اندازه و شکل دانه ها ندارد. همچنین مقایسه تصاویر sem مربوط به نمونه های آلایش یافته با %7 و %10 ناخالصی فلوئور نشان می دهد که نمونه های بازپخت شده از یکنواختی بیشتر برخوردار شده و دانه هایی با توزیع یکنواخت در سطح این نمونه ها ظاهر شده اند. اندازه گیری های xrd مربوط به این نمونه ها نشان می دهد که قبل و بعد از عملیات بازپخت، تغییر ساختاری قابل ملاحظه ای رویت نمی شود، لیکن به نظر می رسد عملیات بازپخت باعث بهبود توپوگرافی لایه-های آلایش شده با ناخالصی فلوئور گردد. با توجه به آنچه گفته شد به منظور رشد لایه نازک استنات کادمیم با مواد اولیه استات کادمیم دوآبه و کلرید قلع دوآبه، بهترین پارامترها به شرح ذیل می باشد: دمای لایه نشانی : 450 درجه سانتیگراد حجم محلول اسپری : 150 میلی لیتر آهنگ شارش محلول : تقریباً 8 میلی لیتر بر دقیقه فاصله نازل افشانه از زیرلایه : 30 سانتی متر میزان ناخالصی فلوئور تا %2 وزنی به منظور حفظ خواص ساختاری عملیات حرارتی تاثیر چشمگیری بر ساختار لایه ها نداشته ، لیکن باعث بهبود شفافیت و توپوگرافی لایه ها شده است.

لایه های نازک سولفید کامیوم (cds) کاربردهای فراوانی از جمله در سلولهای خورشیدی دارند. در این پایان نامه به لایه نشانی لایه های نازک سولفید کامیوم پرداخته و سعی نمودیم با آلایش عنصر واسطه کبالت خواص فیزیکی آنها را مورد مطالعه قرار دهیم. کار تجربی ما در این پایان نامه شامل سه مرحله است : ابتدا لایه های نازک سولفید کادمیوم به ضخامت حدود 5/1 میکرومتر بر روی زیرلایه شیشه و در دمای محیط به روش تبخیر حرارتی تهیه شد. نتایج حاصل از مطالعه طیف پراش پرتو ایکس آنها نشان داد که نمونه ها دارای ساختار هگزاگونال با قله ارجح در راستای (002) هستند. طیف های عبور و جذب آنها نیز توسط دستگاه طیف سنج (uv – vis) تهیه شد. گاف نواری نمونه ها به کمک داده های جذب در حدود 42/2 الکترون ولت بدست آمد. سپس ثابت های اپتیکی آنها نیز محاسبه شد. در مرحله بعد لایه های نازک cd1-xcoxs (1/0, 05/0, 025/0 , 0= x ) با روش فوق با دو ضخامت حدود 50 نانومتر و 500 نانومتر و با دمای زیرلایه 27 و 100 و 180 درجه سانتی گراد، بر روی زیرلایه شیشه لایه نشانی شدند. طیف پرتو ایکس نمونه ها نشان داد که آلایش کبالت باعث تغییر ساختار نشده ولی موقعیت و شدت قله ارجح با تغییر پارامترهای غلظت، دمای زیرلایه و ضخامت دستخوش تغییر شد. بنابراین به کمک داده های بدست آمده از طیف پراش ، آنالیز ساختاری نمونه ها از جمله محاسبه پارامترهای شبکه و اندازه دانه ها انجام گرفت. با افزایش غلظت کبالت در ترکیب، اندازه دانه ها افزایش و پارامترهای شبکه کاهش یافتند. با افزایش ضخامت و دمای زیرلایه شاهد ظاهر شدن پیک های بیشتری بودیم و تغییر در پارامترهای شبکه و اندازه دانه ها نیز کاملا مشهود بود. در زمینه مطالعه سطح نمونه ها تصاویر میکروسکوپ الکترون روبشی (sem) از نمونه ها تهیه شد. با استفاده از طیف های عبور و جذب نمونه های با غلظت های مختلف کبالت، گاف نواری آنها محاسبه شد. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت کبالت گاف نواری کاهش می یابد. برای بررسی خواص مغناطیسی، نمونه ها توسط دستگاه agfm و مغناطواپتیکی از جمله اثر کر و فارادی مورد مطالعه قرار گرفت که دستگاه های موجود قادر به آشکارسازی سیگنال نشدند. بدین منظور در مرحله سوم لایه های جدیدی از این ترکیب را به روش نفوذی تهیه کردیم. ابتدا لایه های نازک سولفید کادمیوم را با ضخامت 194 نانومتر بر روی زیرلایه شیشه به روش تبخیر حرارتی تهیه نموده و سپس روی آنها لایه ای از کبالت به ضخامت 8 نانومتر، 5/13 نانومتر و 19 نانومتر نشاندیم. بعد از آن نمونه ها را در دمای 400 درجه سانتی گراد در خلا گرمادهی کردیم . در نهایت به مطالعه ساختاری، اپتیکی و مغناطیسی آنها پرداختیم. برای این نمونه ها از دستگاه vsm برای اندازه گیری مغناطش در دمای اتاق استفاده نمودیم. رفتار مشاهده شده رفتار آمیخته دیامغناطیسی با آنتی فرو مغناطیسی بود.

xsrxnio4ساختاری شبیه به ساختار ابرساناهای دما بالا در سیستمla2-xsrxcuo4 دارد. اما در عوض ابر رسانایی که در سیستم کوپرایتها رخ می دهد، در این سیستم جایگزید گی حاملهای بار در دمای tco اتفاق می افتد که نظم بار نامیده می شود و این دمای tco وابسته به تراکم حفره می باشد. نانو ذرات la2-xsrxnio4 (x ? 0.33) بوسیله روش سل- ژل سنتز شد. سپس ذرات بدست آمده در دماهای مختلف بازپخت شده تا اثر دمای بازپخت روی ساختار نمونه و انداز? ذرات مطالعه شود. ساختار نمونه های آماده شده توسط طیف پراش پرتو x، تبدیل فوریه طیف عبوری مادون قرمز و میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد و مقدار درصد هر عنصر در ترکیب توسط edx مشخص شد. آنالیز ریتولد نشان داد که نمونه ها ساختار لایه ای پروسکایت k2nif4 (تتراگونال، با گروه فضایی i4/mmm) دارند. با اندازه گیری مقاومت ویژ? الکتریکی با دما مشخص شد که در نمون? بازپخت شده در دمای 1300 درج? سانتی گراد که دارای انداز? ذراتی به بزرگی حدود 2 میکرومتر بودند، دمای نظم بار که از روی تغییر شدید در مقاومت ویژ? الکتریکی مشخص شد، حدود 230 کلوین می باشد. با کاهش دمای بازپخت و کاهش انداز? ذرات، مشاهده شد که دمای نظم بار کاهش و برای نمون? بازپخت شده در دمای 920 درجه سانتی گراد که دارای اندازه ذرات حدود 140 نانومتر می باشد، حدود 100 درجه کاهش می یابد. منحنی مقاومت ویژه اندازه گیری شد و با مدلهای مختلف ارائه شده، برازش و مشاهده شد که در هم? نمونه ها در بالای دمای گذار از مدل جهش پلارون های کوچک آدیاباتیک و در زیر دمای گذار از مدل جهش با دامن? متغیر تبعیت می کند.

در این تحقیق تجربی لایه های نازک اکسید کادمیوم ایندیوم(cdin2o4) برروی زیرلایه های شیشه ای، به روش سل-ژل و با تکنیکهای غوطه وری و چرخشی و نیز با روش تجزیه گرمایی افشانه ای تهیه شده و همچنین نمونه های پودری به روش سل-ژل تهیه شدند. خواص اپتیکی و ساختاری لایه های نازک ونمونه های پودری اکسید کادمیوم ایندیوم مورد بررسی قرار گرفت. برای آنالیز لایه ها و پودرهای به دست آمده از اندازه گیری پراش پرتو ایکس، بیناب نمایی نوری فرابنفش – مرئی و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان استفاده گردید. لایه های نازک تهیه شده با تکنیکهای غوطه وری و چرخشی با تعداد دفعات متفاوت لایه نشانی تهیه و در دماهای مختلف o c 300 تا o c450 به مدت یک ساعت تحت عملیات بازپخت قرار گرفتند. برای تهیه نمونه های پودری به روش سل-ژل نیز، عملیات بازپخت در دماهای o c 700 تا o c 900 برای مدت 2 ساعت انجام پذیرفت. همچنین برای نمونه های رشد داده شده به روش تجزیه گرمایی افشانه ای، اثر دمای بازپخت در دماهای متفاوت o c 350 الی o c 450 و اثر غلظت محلول مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از طیف پراش اشعه ایکس، برای همه نمونه ها تشکیل ساختار بلوری مکعبی با راستای ترجیحی (311) نشان داده شد. همچنین طیف تراگسیل اپتیکی نمونه ها، به طور کل با افزایش دمای بازپخت، افزایش میزان عبور را نشان داد و با افزایش غلظت میزان عبور کاهش یافته است. همچنین عبور متوسط نمونه های خشک سازی شده توسط لامپ ir اندکی بیشتر از نمونه های خشک سازی شده با کوره الکتریکی بوده است. تصاویر ثبت شده از fesem نشان داد که برای لایه های نازک رشد داده شده و نمونه های پودری ، در دمای بهینه بلورینگی بهتر و نمونه یکنواخت تر می باشد.

چکیده در این پایان نامه لایه های نازک اکسید مس آلومینیوم (cualo2) با ضخامت متوسط nm150به روش سل ـ ژل چرخشی و غوطه وری آماده شدند. به منظور بدست آوردن شرایط بهینه سنتز این نمونه ها، اثر پارامتر هایی نظیرنوع زیرلایه، دمای خشک سازی و دمای بازپخت، اتمسفر محیط بازپخت و نسبت مولی آلومینیوم به مس روی خواص ساختاری و اپتیکی نمونه ها بررسی شد. نتایج این مطالعه نشان داد که برای تبلور ساختار بلوری cualo2، انجام عملیات بازپخت در دماهایی در حدود oc1100-750 ضروری است. همچنین محیط بازپخت (خلا یا گاز بی اثر) می تواند خواص ساختاری و اپتیکی لایه ها را تحت تاثیر قرار دهد. مقایسه نتایج بدست آمده نشان دادند که عملیات بازپخت در محیط آرگون منجر به تولید نمونه هایی با کیفیت اپتیکی و ساختاری نسبتاً بهتری می شوند. همچنین این مطالعه نشان داد که انتخاب دمای خشک سازی مناسب نیزمی تواند روی خواص ساختاری و اپتیکی نمونه ها تاثیر مستقیم داشته باشد. نتایج این بررسی نشان داد که دمای خشک سازی مناسب برای لایه های نازک cualo2 به روش سل ـ ژل چرخشی روی زیرلایه کوارتز دمایoc 400 می باشد. اثر ضخامت لایه نیز روی خواص ساختاری و اپتیکی لایه های نازک اکسید مس آلومینیوم بررسی شد. این بررسی نشان داد که لایه با ضخامت nm140 از کیفیت ساختاری و اپتیکی بهتری در مقایسه با لایه با ضخامت nm180 برخوردار هستند. در این کار اثر نسبت مولی al/cu نیز روی خواص ساختاری و اپتیکی نمونه ها بررسی شد. به این منظور کیفیت اپتیکی و ساختاری نمونه های تهیه شده با نسبت های مولی 8/0، 1و 2/1 بررسی شد. نتایج این بررسی نشان داد که کیفیت ساختاری و اپتیکی نمونه دارای نسبت مولی 8/0 بهتر از سایر نمونه ها است. کلید واژه: لایه های نازک، سل ـ ژل، خواص ساختاری و اپتیکی

نظریه تابعی چگالی بستر نظری ارزشمندی را برای مطالعه ی خواص گستره ی وسیعی از مواد با ویژگی های متنوع فراهم آورده است و استفاده از دسته معادلات تک ذره ای کوهن - شم از مهم ترین راهکارهای موجود برای کاربردی کردن این نظریه است . در این پایان نامه، در فصل اول و دوم به طوراجمالی به معرفی خواص عمومی نیمرساناها به خصوص اکسید روی (zno) و نیمرسانای مغناطیسی رقیق بر پایه اکسید روی پرداخته شده است . این ترکیب یکی از ترکیبات محبوب گروه ii–vi با گاف نواری پهن در حدود (ev)3/7 در دمای اتاق می باشد . آلایش این نوع ترکیبات با یون های مغناطیسی می تواند منجر به پیدایش دسته جدیدی از مواد که اصطلاحا آنها را نیمه رساناهای مغناطیسی رقیق شده (dmss) می نامند, گردد. در این فصول درباره کاربرد های این ترکیبات نیز مطالبی ارائه شده است . در فصل سوم به نظریه تابعی چگالی و چگونگی مطالعه سیستم ها توسط این نظریه پرداخته شده است .و سپس در فصل چهارم کد محاسباتی wien2k بررسی شده است . در فصل پنجم نتایج حاصل از بررسی ساختار الکترونی و خواص مغناطیسی اکسید روی خالص و الائیده با عناصر مغناطیسی منگنز , اهن و کبالت ارائه شده است .

در این رساله ویژگیهای ساختاری، مغناطیسی و الکتریکی نمونه های منگنایت با اندازه ذرات میکرومتری و نانومتری ساخته شده با روش سل – ژل مورد مطالعه قرار گرفته است. این کار در دو بخش عمده انجام شده است: بخش اول: نمونه های منگنایت دو لایه ای lasr2mn2o7 با اندازه ذرات 150 تا 1000 نانومتر با روش سل-ژل ساخته شده اند. پس از بهینه سازی شرایط ساخت نمونه ها، مشخص شد که سل آماده شده با 7ph= ، پس از عملیات حرارتی لازم دارای ناخالصی کمتری است و همچنین کمترین دمای باز پخت لازم جهت دستیابی به فاز خالص این نمونه ها، نمی تواند از 1250 درجه سانتی گراد کمتر باشد. بررسی ویژگیهای ساختاری آنها نشان داد که نمونه ها ساختار چارگوش) نوع- 327) sr3ti2o7 با گروه فضایی i4/mmm دارند. اندازه گیری ویژگیهای مغناطیسی با دما و میدان روی نمونه های با اندازه های ذرات متفاوت نشان داد که با کاهش دما، فاز پادفرومغناطیس که همراه با نظم بار می باشد، پدیدار می گردد. ولی دمای گذار فاز مغناطیسی با کاهش اندازه ذرات جابجای قابل ملاحظه ای را نشان نمی دهد و تنها در نمونه با اندازه 150 نانومتر نسبت به بقیه پهن تر شده است. نتایج نشان داد که مقدار مغناطش و مغناطش اشباع در نمونه های با اندازه نانومتری افزایش می یابد. مقاومت الکتریکی نمونه ها با دما اندازه گیری و اثر اندازه ذرات روی آن بررسی و نتایج با مدل های نظری ترابرد الکترونها مطابقت داده شد. همچنین اثر آلایش درصد های مختلف کبالت روی ویژگیهای ساختاری، الکتریکی و مغناطیسی نمونه ها مورد مطالعه قرار گرفت. مطالعه ساختاری نمونه ها نشان داد که جایگزینی کبالت در ترکیب به خوبی انجام شده و تغییر ی در ساختار به وجود نمی آید. مطالعات مغناطیسی نمونه های با آلایش کم (15/0 >) نشان داد که گذار نظم بار با افزایش آلایش به سمت دماهای پایین تر جابجا شده و مقدار مغناطش نمونه ها نیز کاهش می یابد. نتایج بررسی ترکیبات با آلایش زیاد که برای اولین بار گزارش شده است، آشکار کرد که با افزایش جایگزینی یونهای کبالت، گذار نظم بار از بین رفته و الگوی رفتار مغناطیسی عوض می شود. اندازه گیری ویژگیهای مغناطیسی امکان تشکیل خوشه های فرومغناطیس و فاز فرومغناطیس کوتاه برد در نمونه را نشان داد. بخش دوم: در این بخش اثر کاهش اندازه ذرات منگنایت معمولی la0.6sr0.4mno3 روی ویژگیهای مغناطیسی آنها بررسی شده است. این ترکیب دارای فاز فرومغناطیس در دمای اتاق می باشد. تحلیل های ساختاری نشان داد که اندازه ذرات از 20 تا 100 نانومتر و فاز نمونه ها رمبوهدرال با گروه فضایی r-3c است. بررسی های ویژگیهای مغناطیسی نمونه ها نشان داد که ماده از نوع فرومغناطیس نرم بوده و دمای کوری نمونه ها با کاهش اندازه ذرات به صورت جزئی به دماهای پایین تر جابجا می شود. محاسبه گشتاور مغناطیسی موثر نمونه ها از طریق مدل کوری- ویس نشان داد که با کاهش اندازه ذرات، گشتاور مغناطیسی کاهش می یابد. همچنین کاهش مقدار مغناطش اشباع با کاهش اندازه ذرات مشاهده گردید. رفتار مشاهده شده بر اساس مدل مغزه- پوسته بررسی و ضخامت لایه مرده ی مغناطیسی نانوذرات 20 نانومتری حدود 1 نانومتر تخمین زده شد. بررسی رفتار دینامیکی ساختار مغناطیسی نمونه ها بر پایه مدل های پدیده شناسی نیل- براون، وگل فولچر و مدل بحرانی کند کردن آرام نشان داد که بین ذرات برهم کنش قوی وجود دارد. جابجایی دمای قفل شدگی ( یخ زدگی) در نمونه نانو و وابستگی فرکانسی آنها در اندازه گیری پذیرفتاری مغناطیسی متناوب نشان می دهد که می توان وجود رفتار ابرپارامغناطیس و ابرشیشه اسپینی در نمونه ها را پیش بینی کرد. در پایان این بخش مطالعه مغناطوگرمایی نمونه های نانومتری lsmo گزارش شده است. مقادیر محاسبه شده از روابط ترمودینامیکی نشان می دهد که با کاهش اندازه ذرات، تغییر آنتروپی و تغییر دمای آدیاباتیک با کاهش اندازه ذرات کاهش یافته ولی قدرت سردکنندگی برای نمونه ها تقریباً ثابت مانده است. با توجه به ثبات شیمیایی، روش ساده آماده سازی نمونه، ارزان بودن مواد اولیه، ، قابلیت تغییر دمای گذار و و مقادیر مناسب بدست آمده از محاسبات ترمودینامیکی این نمونه ها می توان آنها را به عنوان گزینه ی مناسبی برای سردکننده های مغناطیسی در بالای دمای اتاق و با میدانهای نه چندان بزرگ در نظر گرفت.

برازش داده های تجربی با مدل های نظری نیل- برون، وگل- فولچر و مدل بحرانی کند کردن آرام، وجود برهم کنش متوسط تا قوی دو قطبی- دو قطبی را در بین نانوذرات نشان داد. از نتایج بدست آمده می توان رفتار ابرپارامغناطیس برهمکنشی را در بالای دمای قفل شدگی (یخ زدگی) و رفتار ابرشیشه ی اسپینی را در پایین دمای قفل شدگی پیش بینی کرد. در پایان، مطالعه ی خواص الکتریکی نمونه ها با اندازه گیری مقاومت الکتریکی بر حسب دما و بررسی اثر اندازه ذرات بر مقاومت و دمای گذار عایق- فلز انجام شده است. همچنین منحنی های مقاومت ویژه در ناحیه فلزی با مدل های نظری برازش شده است.

مشاهده شد که ساختار نمونه ها اسپینلی مکعبی بدون حضور ناخالصی می باشد. عملکرد حسگری نانوساختارهای فریت نیکل که با روی آلایش شده بود برای گازهای پرکاربرد و مهم از قبیل گاز مایع، استون، متانول بررسی شد. ابتدا عملکرد حسگری هر نمونه در دمای کار متفاوت بررسی و دمای کار بهینه برای هر گاز تعیین شد. سپس در دمای کار مناسب، حسگری نمونه ها در غلظت های مختلف گاز مورد نظر بررسی شد. مشاهده شد که حسگرهای ساخته شده حساسیت خوبی نسبت به گازهای مورد بررسی دارند. نتایج نشان داد که حسگرها گزینش بسیار خوبی نسبت به بخار استون در مقایسه با دو گاز دیگر از خود نشان می دهند.

نظریه تابعی چگالی یکی از روشهای مطالعه دستگاه های بس ذره ای می باشد. مهمترین تقریبهایی که در نظریه تابعی چگالی مورد استفاده قرار می گیرند، تقریب چگالی موضعی(lda) و تقریب شیب تعمیم یافته (gga) می باشند. این تقریب ها درگستره وسیعی از مسائل جواب های قابل قبولی ارائه داده اند. در فصل اول این پایان نامه ابتدا به معرفی ترکیبات نیمرسانای گروه ii-vi و همچنین به نیمرساناهای مغناطیسی رقیق شده بر پایه این ترکیبات پرداخته شده است. درفصل دوم نظریه تابعی چگالی و کد محاسباتی wien2k معرفی شده اند. در فصل سوم با استفاده از تقریب های فوق به مطالعه ساختاری و الکترونی زینک تلوراید (znte) خالص پرداخته شده است. در فصل چهارم با استفاده از تقریب gga، خواص ساختاری، الکترونی و خواص مغناطیسی نمونه های آلاییده با منگنز، کروم و آهن (6/25، 12/5 و 25 درصد) را بررسی کرده ایم. محاسبات نشان داد که فاز پایدار در آلایش 6/25درصد منگنز و آلایش های6/25 و 12/5 درصد آهن و هر سه آلایش کروم فرومغناطیس می باشد و در سایر آلایش ها فاز مغناطیسی حالت پایه آنتی فرو می باشد. همچنین از مقایسه نتایج چگالی حالت ها دریافتیم که سهم عمده در رسانش ناشی از اوربیتال های 3d اتم ناخالصی و هیبرید شدن آن با اوربیتال p5 اتم te می باشد. فاز فرو مغناطیس ترکیبات آلاییده با آهن و کروم، خصلت نیمه فلزی دارند در حالیکه فازهای فرومغناطیس و آنتی فرومغناطیس در آلایش منگنز رفتار نیمه رسانایی دارند. سایر ترکیبات رفتار فلزی از خود نشان می دهند.

در این پایان نامه، خواص ساختاری، الکترونی و مغناطیسی سلنیدروی خالص و آلایش یافته با عناصر مغناطیسی بررسی شده است. محاسبات با روش امواج تخت تقویت شده خطی با پتانسیل کامل در چارچوب نظریه تابعی چگالی و با استفاده از بسته محاسباتی wien2kانجام شده است. ابتدا خواص ساختاری و الکترونی سلنیدروی خالص با استفاده از دو تقریب pbesol-ggaو ldaمطالعه شد و همچنین تغییر فاز ساختاری سلنیدروی از زینک بلند به راک سالت تحت فشار بررسی شده است. سپس به بررسی خواص ساختاری، الکترونی و مغناطیسی سلنیدروی آلایش شده با عناصر مغناطیسی پرداخته ایم و اثر آلایش اتم های واسطه در ساختار نواری و چگالی حالت ها بررسی شده است. با انجام محاسبات مشخص شد که با افزایش فشار ساختار سلنیدروی از فاز زینک ‏بلند به راک‏سالت منتقل می‎شود. مقایسه انرژی های حالت پایه سیسم در فازهای مختلف مغناطیسی نشان داد که فاز پایدار مغناطیسی،در آلایشfe وniفرومغناطیس است و برای آلایش کبالت نظم مغناطیسی حالت پایه آنتی‏ فرومغناطیس است. با بررسی ساختار نواری مشخص شد که در فاز فرومغناطیس گاف نواری هر سه ترکیب مستقیم است و به دلیل همپوشانی اربیتال‏های pاتم seو اربیتال‏های dاتم‏های ناخالصی گاف نواری نسبت به حالت خالص کاهش پیدا می‏کند. در فاز فرومغناطیس، آلایش feو niبا درصد ناخالصی 25/6، 5/12 و 25 و آلایش coبا درصد ناخالصی 25/6 دارای خاصیت نیمه فلزی هستند اما در آلایش کبالت با درصد ناخالصی 5/12 و 25 خاصیت نیمرسانایی دیده می‏شود.

در این کار ابتدا لایه های نازک سلنیدروی (znse) به روش تجزیه گرمایی افشانه ای روی زیرلایه های شیشه ای رشد داده شدند. سپس اثر پارامترهای مختلف رشد نظیر دمای لایه نشانی، آهنگِ شارش محلول، نسبت وزن مولی سلنیوم دی اکساید به کلریدروی، میزان حجم محلول اسپری، دمای بازپخت و همچنین مدت زمان آن بر روی ساختار بلوری و خواص اپتیکی لایه های تهیه شده بررسی شد. بررسی طیف xrd و همچنین تصاویر sem ثبت شده برای نمونه تهیه شده در دمای °c420 با آهنگ شارش cc/min6 نشان داد که کیفیت ساختار بلوری این نمونه نسبت به نمونه های دیگر بهتر است. بررسی اثر نسبت وزن مولی سلنیوم دی اکساید به کلریدروی در بازه 1:1، 2:1 و 3:1 نشان داد که این تغییرات تأثیر قابل ملاحظه ای بر خواص اپتیکی نمونه ها ندارد. بررسی تأثیر دمای بازپخت و زمان آن روی خواص فیزیکی لایه های نازک سلنیدروی نشان داد که نمونه نمونه تهیه شده با آهنگ شارش cc/min6 و بازپخت شده در دمای °c400 در زمان 60 دقیقه نسبت به سایر نمونه ها دارای ساختار بلوری بهتری است. اما خصوصیات اپتیکی نمونه تهیه شده با آهنگ شارش cc/min4 نسبت به سایر نمونه ها بهتر است. بررسی اثر حجم محلول اسپری نشان داد که این پارامتر همچون پارامتر اثر نسبت مولی سلنیوم دی اکساید به کلریدروی تأثیر قابل توجهی روی ساختار بلوری و خواص اپتیکی نمونه ها ندارد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که پارامترهایی مانند دمای لایه نشانی، آهنگ شارش محلول، دمای بازپخت و مدت زمان آن تأثیر قابل ملاحظه ای بر خواص ساختاری و اپتیکی لایه های نازک سلنیدروی دارد.

در این پایان نامه خواص ساختاری و اپتیکی لایه های نازک سولفید روی رشد داده شده با استفاده از روش سل - ژل چرخشی و غوطه وری بر روی زیرلایه هایی از جنس شیشه و کوارتز مورد بررسی قرار گرفت. طیف های xrd ثبت شده از سطح نمونه ها و نیز تصاویر sem نمونه ها نشان داد که تغییر روش انباشت تأثیری بر بلورینگی لایه ها نداشته است و نمونه های رشد داده شده به روش سل - ژل چرخشی نسبت به نمونه های رشد داده شده به روش غوطه وری دارای ساختار دانه ای یکنواخت تری هستند. در ادامه پارامترهای اپتیکی نمونه ها با استفاده از روش سوان پل محاسبه شدند. بررسی خواص اپتیکی نمونه ها نشان داد که نمونه ی رشد داده شده با استفاده از روش سل - ژل چرخشی شفاف تر و دارای میزان جذب کمتری است. علاوه براین مقایسه ی مقادیر قسمت های موهومی و حقیقی این نمونه ها نشان داد که نمونه ی رشد داده شده با استفاده از روش سل - ژل چرخشی دارای پاشندگی کمتر و اتلاف بیشتری است. در دومین مرحله از رشد لایه های نازک سولفید روی به منظور تعیین سرعت چرخش بهینه در لایه نشانی نمونه ها به روش سل - ژل چرخشی، نمونه هایی تحت سرعت های مختلف rpm 2000 و 3000 تهیه شدند. طیف های xrd ثبت شده از سطح نمونه ها نشان داد که طیف های xrd ثبت شده از سطح نمونه ها و نیز تصاویر sem نمونه ها نشان داد که تغییر روش سرعت انباشت تأثیری بر بلورینگی لایه ها نداشته است و نمونه های رشد داده شده با سرعت چرخش rpm 2000 نسبت به نمونه های رشد داده شده با سرعتrpm3000 دارای ساختار دانه ای یکنواخت تر با مرزدانه هایی کاملاً مشخص است. علاوه براین بررسی خواص اپتیکی نمونه ها نشان داد که نمونه ی انباشت شده با این سرعت چرخش یکنواخت تر و دارای ضریب شکست بیشتری است که نشان می دهد این نمونه چگال تر نیز هست. علاوه براین مشاهده شد نمونه ی رشد داده شده با سرعت چرخش rpm2000 دارای پاشندگی بیشتر و اتلاف کمتری است. علاوه براین کمتر بودن مقدار رسانندگی اپتیکی در این نمونه نسبت به نمونه ی دیگر نشان دهنده ی کمتر بودن جذب در این نمونه می باشد. در سومین قسمت از رشد لایه های نازک به منظور یافتن بهترین شرایط برای بازپخت نمونه ها، سه روند مختلف برای لایه نشانی و بازپخت نمونه ها به کار گرفته شد. بررسی های xrd از نمونه های لایه نشانی شده نشان داد که به کارگیری شرایط مختلف بازپخت تغییری در ساختار بلوری نمونه ها که همگی آمورف بودند ایجاد نکرده است. تصاویر sem ثبت شده از سطح نمونه ها حاکی از آن است که تنها نمونه ای که 5 بار تحت گاز نیتروژن و دمای? 400 بازپخت شده است، از ساختار دانه ای یکنواختی برخوردار است. در حالت کلی می توان نتیجه گرفت که دمای بازپخت فاکتور نسبتاً مهم تری نسبت به مدت زمان بازپخت در شکل گیری بلورک ها بر روی سطح نمونه می باشد. نوسانی بودن طیف تراگسیل ثبت شده از این نمونه نیز موید این مطلب است که سطح این نمونه نسبت به دیگر نمونه ها از یکنواختی بالاتری برخوردار است. اندازه گیری های مربوط به گاف نواری این نمونه ها نشان داد که افزایش دمای بازپخت باعث کاهش ضخامت و در نتیجه افزایش گاف نواری نمونه ها شده است. به این ترتیب می توان نتیجه گرفت که احتمالاً با افزایش دمای بازپخت چگالی نقایص بلوری در لایه ها کاهش یافته است. مقایسه ی مقادیر ضرایب حقیقی و موهومی ثابت دی الکتریک در نمونه ها نشان داد که این نمونه هم چنین دارای پاشندگی بیشتر و اتلاف کمتری نسبت به دیگر نمونه ها می باشد. هم چنین این نمونه دارای کمترین میزان جذب و بیشترین شفافیت در بین نمونه ها نیز می باشد. در ادامه اثر پارامترهای نوع زیرلایه، ph محلول و آلایش بر خواص اپتیکی و ساختاری نمونه ها مورد بررسی قرار گرفت. اندازه گیری های xrd نشان داد که تغییر نوع زیرلایه از شیشه به کوارتز در انباشت لایه ها با سرعت rpm 2000 تغییری در ساختار نمونه ها ایجاد نکرده است. در حالی که افزایش سرعت لایه نشانی به rpm3000 در انباشت نمونه ها بر روی زیرلایه ی کوارتز باعث ظهور قله ای ضعیف در طیف xrd نمونه ها و در نتیجه افزایش بلورینگی آن ها می شود. تصاویر fesem ثبت شده از سطح نمونه ها نشان دهنده ی این مطلب است که نمونه های لایه نشانی شده بر روی کوارتز درای ساختار دانه ای یکنواخت تری است و اندازه ی متوسط دانه های تشکیل شده نسبت به لایه های انباشت شده بر روی شیشه کوچکتر هستند. بررسی خواص اپتیکی نمونه ها نشان داد که نمونه ی انباشت شده بر روی شیشه از شفافیت بیشتر و ضریب شکست کمتری نسبت به نمونه ی انباشت شده بر روی کوارتز برخوردار است. نتایج نشان داد که افزایش سرعت انباشت از rpm2000 به rpm3000 برای لایه های انباشت شده بر روی کوارتز، بر یکنواختی لایه می افزاید، ضریب شکست را کاهش داده و باعث کاهش میزان جذب لایه می گردد. بررسی طیف های xrd نمونه های تهیه شده از محلول های دارای ph : 38/8، 87/7، 45/7و 03/7 نشان داد که تنها در نمونه ی تهیه شده از محلول دارای 38/8ph: قله ی بسیار ضعیفی که می تواند مربوط به صفحه ی (111) ساختار مکعبی و یا پراش از صفحه ی (002) ساختار شش گوشی باشد در زاویه ی °681/28 ?2=دیده می شود و مابقی نمونه ها دارای ساختار آمورف هستند. بررسی مورفولوژی سطح این نمونه ها نشان داد که با افزایش ph، اندازه ی دانه های تشکیل شده در سطح نمونه ها بزرگتر و از وضوح مرزدانه ها کاسته شده است و بهترین ساختار تشکیل شده مربوط به نمونه ی تهیه شده از محلول دارای 38/8ph: می باشد. بررسی خواص اپتیکی نمونه ها نشان داد که تغییر ph محلول تأثیر چندانی بر میزان عبور نمونه ها و تغییر گاف نواری آن ها نداشته است. علاوه براین مقایسه ی تغییرات ضریب شکست نمونه ها نشان داد که با افزایش ph، ضریب شکست نمونه های انباشت شده کاهش می یابد. مقایسه ی مقادیر ضرایب حقیقی و موهومی ثابت دی الکتریک نشان داد که در حالت کلی با کاهش ph پاشندگی نمونه ها افزایش یافته و از میزان اتلاف در آن ها کاسته شده است. تغییرات رسانندگی اپتیکی در نمونه-ها نشان دهنده ی این مطلب است که همگی این نمونه ها از شفافیت تقریباً یکسانی برخوردارند. در ادامه به بررسی اثر آلایش نمونه های آلائیده با عنصر واسطه ی منگنز با درصدهای مولی مختلف 1/0، 3/0و 5/0 پرداختیم. اندازه گیری های xrd ثبت شده از این نمونه ها نشان داد که ساختار تمامی نمونه ها بجز آلایش 1/0درصد آمورف هستند. در طیف xrd این نمونه قله ی ضعیفی در زاویه ی °8/28 ?2= مشاهده شده و لذا از بلورینگی بیشتری نسبت به دیگر نمونه ها برخوردار است. تصاویر fesem ثبت شده از سطح نمونه ها نشان داد که با افزایش درصد آلایش در نمونه های آلائیده اندازه ی بلورک های تشکیل شده کاهش یافته و بر یکنواختی سطح لایه ها افزوده شده است. بررسی طیف تراگسیل نمونه ها نشان داد که در اثر آلایش از میزان عبور نمونه ها و یکنواختی آن ها کاسته شده است. هم چنین در نمونه های آلائیده با کاهش ابعاد بلورک ها، به دلیل افزایش پراکندگی از مرزدانه ها، میزان عبور کم شده است. هم چنین گاف نواری نمونه ها با افزایش درصد آلایش کاهش پیدا کرده است. ضرایب شکست نمونه ها با افزایش درصد آلایش آن ها افزایش پیدا کرده است که این نشان می دهد چگالی نمونه ها افزایش یافته است. علاوه براین مقایسه ی ضرایب خاموشی نمونه ها نشان می دهد که با افزایش آلایش، بر میزان جذب نمونه ها افزوده شده است. مقایسه ی مقادیر مربوط به ضرایب حقیقی و موهومی ثابت دی الکتریک نمونه ها نشان داد که در نواحی انرژی-های کم که جذب لایه بالاست با افزایش درصد آلایش میزان پاشندگی افزایش یافته و از میزان اتلاف در نمونه ها کاسته شده است. نمودارهای رسانندگی اپتیکی نمونه ها نیز نشان داد که با افزایش درصد آلایش، از شفافیت نمونه ها کاسته شده است. بررسی اثر آلایش مس نیز نشان داد که ساختار تمامی نمونه های آلایش شده با درصدهای مختلف مس آمورف بوده و اثری از فاز آلایشی در نمونه ها دیده نمی شود. بررسی تصاویر fesem ثبت شده از سطح نمونه ها نشان داد که آلایش نمونه ها از وضوح دانه-ها و مرزدانه ها کاسته است و نیز با افزایش درصد آلایش اندازه ی بلورک های تشکیل شده بر روی سطح نمونه ها کاهش یافته است. بررسی طیف تراگسیل نمونه ها نشان داد که با وجود آلایش یکنواختی سطح نمونه ها تقریباً حفظ شده است. علاوه براین گاف نواری نمونه ها با افزایش درصد آلایش کاهش یافت. با افزایش درصد آلایش بر چگالی لایه ها و ضریب خاموشی آن ها افزوده شد. هم چنین پاشندگی در نمونه ها با افزایش درصد آلایش افزایش پیدا کرد در حالی که اتلاف تغییر چندانی نداشته است.

حسگر گازی نوعی مبدل است که مولکول های یک گاز را شناسایی و با توجه به نوع گاز و غلظت آن سیگنال الکتریکی تولید می کند. در میان حسگرهای گازی حالت جامد، حسگرهای ساخته شده بر پایه ی نیمه رساناها به دلیل ارزان بودن، اندازه کوچک، کاربرد آسان و پایداری مناسب نقش عمده ای را در شناسایی انواع گازها ایفا می کنند. تحقیقات در سال های اخیر نشان داده است که فریت ها نیز می توانند مواد مناسبی برای حسگرهای گازی نیمرسانا باشند. فریت نیکل یکی از نیمرساناهای اکسید فلزی است که به عنوان حسگر گازی مورد استفاده قرار گرفته است. در این تحقیق ابتدا نانو ساختارهای فریت نیکل آلاییده با کبالت به روش خود احتراقی مایکروویو سنتز شدند. برای بررسی خواص ساختاری و آنالیز سطحی نمونه ها از دستگاه پراش اشعه ایکس (xrd) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (fesem) استفاده شد. طیف پراش اشعه ایکس تشکیل فاز اسپینلی نمونه ها را تایید کرد. در این کار همچنین تاثیر پارامترهای مختلفی مانند دمای بازپخت و اثر آلایش ناخالصی کبالت و غلت های مختلف گاز استون بر ساختار نمونه ها و مورفولوژی سطح که در پاسخ حسگرهای گازی نیز موثرند، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که حساسیت همه ی نمونه ها با انجام عملیات بازپخت کاهش می یابد. بیشینه پاسخ حسگر در نمونه آلاییده با 5% کبالت در دمای کار ?c300 مشاهده شد.

هدف از پایان نامه، رشد و مطالعه ی نانوسیم های کبالت می باشد. از میان روش های متعدد رشد، روش الکتروانباشت به دلیل سهولت در رشد، ارزانی و فراگیر بودن آن بیش از سایر روش های موجود مورد توجه قرار گرفته است. برای انباشت و کنترل راستای رشد نانوسیم ها، ابتدا قالب های متخلخل اکسید آلومینیوم با چگالی حفره های بسیار بالا ساخته شدند. جهت ساخت قالب های متخلخل، از روش آنودایز چند مرحله ای قالب آلومینا به کمک محلول های اسیدی استفاده شد. عوامل متعددی در ساخت قالب متخلخل دخیل هستند که با بهینه سازی آنها توانستیم چگالی حفره ها را افزایش و قطر آنها را کاهش دهیم. برای انباشت نانوسیم ها از روش انباشت الکتروشیمیایی گالوانواستاتیک حفره ها استفاده نمودیم. برای مطالعه ی ساختار و مورفولوژی قالب ها و نانوسیم ها از پراش پرتو x (xrd) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (fesem) استفاده گردید. نتایج این مطالعات نشان داد که نانوحفره ها در قالب دارای شکل و چگالی یکنواخت می باشد و دارای قطری در حدود 43 نانومتر می باشند. مطالعه نمونه های انباشت شده نشان دادند که نانوسیم های کبالت در راستای عمود بر سطح زیرلایه رشد نموده اند. نتایج مطالعه ساختاری نشان داد که راستای ترجیحی رشد نانو سیم ها در جهت (002) با ساختار بلوری هگزاگونال می باشند. مطالعه ی خواص مغناطیسی نانوسیم ها بوسیله مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی انجام شد. مطالعات خواص مغناطیسی نانوسیم ها نشان داد که مغناطش اشباع و باقیمانده زمانی که میدان مغناطیسی اعمالی عمود با نانوسیم ها می باشد، در مقایسه با حالت موازی بر نانوسیم ها بزرگتر است.

با پیشرفت فناوری در سال¬های اخیر لایه های نازک اکسیدهای نیمرسانای شفاف(tco) بر پایه اکسیدروی (zno) واکسیدکادمیومcdo) ) نظیرآلیاژ سه تایی ‍‍cdzno بطور گسترده برای ساخت قطعات اپتوالکترونیکی مانند سلولهای خورشیدی، بازتاب کننده های گرمایی، ولایه های نازک فتوولتائی مورد توجه قرار گرفته اند. در این کار، ابتدا لایه های نازک cd_x zn_(1-x) o به روش سل-ژل روی زیر لایه های شیشه ای و سیلیکونی انباشت شدند. نمونه های آماده شده تحت عملیات بازپخت در دماهای oc450 و oc500 به مدت یک ساعت قرار گرفتند. سپس خواص ساختاری و اپتیکی نمونه ها بررسی شدند. پراش اشعه x نشان داد که تمام لایه¬های رشد داده شده، بس بلوری و دارای ساختار ترکیبی مکعبی cdo و شش گوشی zno می باشند. نتایج به دست آمده نشان داد که دمای بازپخت oc500 ، مناسب¬ترین دمای بازپخت برای تهیه لایه¬های نازک cd_x zn_(1-x) o با کیفیت بالا می¬باشد. عبور اپتیکی این نمونه ها تابع غلظت کادمیوم و در ناحیه¬ی مرئی بین 60% تا 90% متغیر می¬باشد. گاف نواری مستقیم و غیرمستقیم نمونه ها ev 32/3 و ev56/1 به دست آمد. نتایج بررسی تأثیر غلظت کادمیوم در نمونه های رشد داده شده بر روی زیرلایه شیشه ای و سیلیکونی cd_x zn_(1-x) o نشان داد که برای نمونه های انباشت شده روی زیرلایه شیشه ای با افزایش درصد کادمیوم گاف نواری مستقیم از ev 86/2 به 97/1 و گاف نواری غیر مستقیم از ev 62/2 به 24/1 کاهش می یابد. همچنین عبور اپتیکی این نمونه ها با افزایش غلظت کادمیوم به حدود 50% کاهش می یابد. نتایج این بررسی نشان داد که برای لایه های رشد داده شده بر روی زیرلایه های سیلیکونی اندازه بلورک ها افزایش و ثابت شبکه کاهش می یابد. محاسبه گاف نواری نمونه های شامل 50% کادمیوم نشان داد که گاف نواری مستقیم نمونه انباشت شده روی زیرلایه سیلیکونی بزرگتر از نمونه با زیرلایه شیشه¬ای است. همچنین برای لایه انباشت شده روی زیر لایه سیلیکونی بلورک ها کاهش و کرنش، تراکم و ثابت شبکه افزایش می¬یابد. برای تمام نمونه ها، ثابت های دی الکتریک، ضریب خاموشی و ضریب شکست محاسبه و رفتار آنها برحسب طول موج بررسی گردید.

در این تحقیق تجربی ابتدا نانوذرات اکسید قلع خالص و آلاییده با در صدهای مختلف بورن با روش سل-ژل با استفاده از مواد اولیه کلرید قلع و اسید بوریک سنتز شد و خواص ساختاری، اپتیکی و مورفولوژی نمونه ها نمونه ها اندازه گیری شد. نتایج نشان دادند که نمونه ها بس بلوری بوده و دارای ساختار روتایل تتراگونال هستند. اندازه ی بلورک ها با افزایش درصد آلایش اندازه ی بلورک ها کاهش و با افزایش دمای بازپخت و زمان بازپخت افزایش می یابد. قله های جذبی موجود در طیف ft-ir حضور بلورهای sno2 را تأیید می کند.

در این پایان نامه ابتدا لایه های نازک اکسید سریم (ceo2) خالص و آلایش یافته با کلسیم به روش سل- ژل چرخشی و غوطه وری تهیه شدند. سپس تأثیر روش انباشت، فرآیند خشک سازی، نوع زیرلایه، عملیات بازپخت و آلایش کلسیم بر روی خواص ساختاری و اپتیکی نمونه ها مورد بررسی قرار گرفت.برای مشخصه یابی ساختاری نمونه ها از اندازه گیری طیف پراش پرتو ایکس (xrd) و تصاویر fesem از سطح نمونه ها و برای بررسی خواص اپتیکی از اندازه گیری های طیف عبور و بازتاب در محدوده طول موجی 1100-300 نانومتر استفاده شد.

در این پایان نامه خواص ساختاری و اپتیکی لایه های نازک سلنید روی (znse) که به روش تجزیه گرمایی افشانه ای بر روی زیرلایه های شیشه ای رشد داده شدند، مورد بررسی قرار گرفته است. سپس اثر پارامترهای گوناگون رشد مانند: آهنگ شارش محلول انباشت (4، 8 و ml/min10)، حجم محلول انباشت (50، 75 و ml100 )، دمای زیرلایه ( 380، 400 و °c420 ) و عملیات بازپخت و همچنین حضور ناخالصی آلومینیوم بر روی خواص ساختاری و اپتیکی آنها مورد بررسی قرار گرفتند. برای بررسی خواص ساختاری نمونه ها از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (fesem) و پراش سنج اشعه ایکس (xrd) استفاده شد. برای بررسی خواص اپتیکی نمونه ها از اندازه گیری طیف عبور با یک دستگاه طیف سنج نوری (uv-vis) استفاده گردید.