در این تحقیق لایه های نازک مس بر زیر لایه gaas نوع n به روش های الکتروانباشت و الکترولس رشد داده شدند. روش های الکتروانباشت و الکترولس هر دو به دلیل سادگی، انجام در شرایط متعارفی و نیز مقرون به صرفه بودن روش های مناسبی برای تولید لایه های نازک می باشند. در الکتروانباشت به منظور رشد لایه های مس بر زیرلایه gaas از تکنیک های پتانسیل ثابت و جریان ثابت استفاده شد و با استفاده از تصاویر sem شرایط مناسب برای انباشت لایه هایی با کیفیت مناسب تعیین گردید. از آنجا که در روش الکترولس دمای محلول و مدت زمان انباشت نقش مهمی در کیفیت لایه دارد کیفیت لایه های ساخته شده به این روش با تغییر دمای محلول و مدت زمان انباشت به کمک تصاویر sem بررسی شد. به وسیله آنالیز edx میزان خلوص لایه های انباشت شده به هر دو روش بررسی شد. طیف xrd لایه های مس الکتروانباشت شده بر زیرلایه gaas با بافت های قوی (111) و (111)، (100) در پتانسیل ثابت 0/6- ولت و جریان های انباشت متفاوت و همچنین طیف xrd لایه های مس الکترولس شده در دماهای 67-25 مورد مطالعه قرار گرفت. ناهمواری لایه های ساخته شده به روش الکتروانباشت در جریان های انباشت 30-5 میلی آمپر و لایه های مس الکترولس شده در دماهای 57-37 به کمک میکروسکوپ نیروی اتمی تعیین گردید.

در این پایان نامه ویژگی های الکترونی و پارامترهای ساختاری ti2inc مورد مطالعه قرار گرفته است. محاسبات با استفاده از نظریه ی تابعی چگالی، براساس موج تخت و با روش شبه پتانسیل توسط بسته نرم افزاری کوانتوم اسپرسو انجام شده است. کلیه محاسبات در چارچوب تقریب چگالی موضعی (lda) انجام گرفته است. در این پایان نامه تمرکز محاسبات بر روی خواص ساختاری و الکترونی این ترکیب است. از جمله این ویژگی ها، می توان به ثابت های شبکه، حجم بهینه ، انرژی کل بهینه ، مدول حجمی و مشتق آن، تراکم پذیری، ساختار الکترونی، ساختار نوارهای انرژی، چگالی حالت های کلی و جزئی، چگالی ابرالکترونی و مدهای فونونی اشاره کرد. نتایج به دست آمده با نتایج تجربی سازگاری خوبی دارند. با توجه به مقادیر تراکم پذیری های حجمی، خطی و مدول حجمی، این ترکیب دارای سختی زیادی می باشد و برای استفاده در صنایع سخت مناسب است. ساختار نوارهای انرژی نشان می دهد که این ترکیب فلز می باشد. علاوه بر این، نمودارهای چگالی حالت های جزئی نشان دهنده مشارکت عمده اربیتال های 5p اتم in، 3d و 4s اتم ti در رسانندگی الکتریکی این ترکیب هستند. نمودارهای چگالی ابرالکترونی یک پیوند قوی بین اتم c و ti و پـیوند نسبتـاً ضعیف تری بیـن اتم های ti و in را نشان می دهند. همچنین در نظر گرفتن قطبش اسپینی تغییرات ناچیزی را در نتایج بوجود می آورد. این ترکیب جمعاً دارای 24 مد فونونی است که به دلیل تقارن های شبکه به 16 مد تقلیل می یابند. این مدها عبارتند از 4 مد رامان، 6 مد مادون قرمز و 6 مد خاموش.

در این پایان نامه، خصوصیات ساختاری و الکترونی ترکیب inp در سه فاز بلندروی(zb)، نمک طعام(rs) و وورتسایت مورد بررسی و محاسبه قرار گرفته است. محاسبات با استفاده از روش شبه پتانسیل، در چارچوب نظریـه ی تابعی چگالی با کد pwscf مورد مطالعه قرار گرفته است. ثابت های شبکه که در محاسبات به کار رفته-اند برای ساختار zb برابر با 86/5=a، برای ساختار rs برابر با 204/5= a و برای ساختار وورتسایت برابر با 015/4=b= aو 777/6=c می باشند. در این تحقیق خصوصیات ساختاری ترکیب inp از جمله ثابت های شبکه، مدول حجمی، تراکم پذیری و مشتق تراکم پذیری نسبت به فشار، خواص اپتیکی، محاسبات فونونی و ویژگی های گرمایی محاسبه شده است. نتایج به دست آمده از محاسبات تراکم پذیری در دو فاز zb و rs حاکی از این موضوع است که تراکم پذیری ترکیب در فاز zb بیشتر از rs می باشد که این موضوع نشان می دهد فاز rs سخت تر است. همان طور که گفته شد خصوصیات الکترونی ترکیب inp از جمله ساختار نوارهای انرژی، چگالی حالت ها و چگالی ابر الکترونی نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصل از بررسی این خصوصیات بیانگر این مطلب هستند که ترکیب inp در فاز zb یک نیم رسانا با گاف نواری ev4/1 و در فاز rs بدون گاف و دارای خواص فلزی می باشد. بررسی چگالی ابر الکترونی در این ترکیب نشان می دهد که inp همزمان دارای پیوند یونی – کووالانسی می باشد. علاوه بر این محاسبات چگالی حالت های جزئی نشان دهنده ی هیبریداسیون قوی بین اربیتال های s5 اتم ایندیوم و p3 اتم فسفر می باشد که تأییدی بر خاصیت کووالانسی این ترکیب است. بررسی ویژگی های فونونی نشان می دهد که در این ترکیب در هر دو فاز zb و rs دارای گاف فرکانسی است. همچنین نتایج نشان می دهد فاز zb دارای مدهای فعال ir و رامان و فاز rs تنها دارای مدهای فعال ir می باشد که نشان دهنده متبلورتر بودن و خاصیت قطبیده شدن فاز zb است. نتایج حاصل از بررسی ویژگی های گرمایی نشان می دهد که ظرفیت گرمایی ویژه در فاز rs بیشتر از فاز zb است که ناشی از خواص فلزی آن می باشد.

نانولوله های کربنی یکی از آلوتروپ های کربن و به صورت ساختار یک بعدی هستند و به دلیل داشتن خواص منحصر به فرد تحقیقات گسترده ای را در ابعاد نانو به خود اختصاص دادند. مدل سازی و شبیه سازی یکی از راه های مناسب مطالعه ی اولیه ی نانوساختارهاست که سبب جلوگیری از اتلاف زمان در آزمایش های تجربی می شود. در این پایان نامه خواص ساختاری و الکترونی نانولوله ی کربنی مبلی (7و7) در چاچوب نظریه ی تابعی چگالی به کمک روش امواج تخت تقویت شده ی خطی با پتانسیل کامل (fp-lapw) و با استفاده از کد محاسباتی wien2k مورد مطالعه قرار گرفته است. در کار حاضر سلول قراردادی تتراگونال و فضای اطراف نانولوله خلأ است. پس از بهینه سازی فاصله ی دو نانولوله ی مجاور برابر با 0845/8 آنگستروم انتخاب شده است. برای جداسازی حالت های ظرفیت از حالت های مغزه، انرژی مرز جدایی بین الکترون های ظرفیت و مغزه برای این ساختار 10- ریدبرگ برگزیدیم و در اجرای برنامه مبنای همگرایی را بار الکتریکی قرار داده ایم که با اختلاف بار از مرتبه ی 0001/0 به همگرایی رسیدیم. تعداد نقاط در نظر گرفته شده 200 نقطه بوده است. همچنین پارامتر همگرایی را برابر 5/5 انتخاب نموده ایم. خواص ساختاری از جمله ثابت های شبکه، مدول حجمی، مدول یانگ، تراکم پذیری و منطقه ی اول بریلوئن این نانولوله با استفاده از تقریب های مختلف (pbe-gga،lda و wc-gga) محاسبه شده اند. طول پیوند اتم های کربن در ساختار با استفاده از هر سه تقریب محاسبه و نتایج گویای آن است که تقریب pbe-gga تطابق بهتری با نتایج تجربی دارد (4289/1 آنگستروم). منطقه ی اول بریلوئن و مدول یانگ نانولوله ی کربنی آرمچیر (7و7) با به کارگیری تقریب pbe-ggaمحاسبه شده اند. نتایج حاصل نشان می دهند که منطقه ی اول بریلوئن نانولوله یک بعدی است (به دلیل یک بعدی بودن ساختار). مدول یانگ این نانولوله با تقریب pbe-ggaبرابر با 928/0 تراپاسکال محاسبه شده است. خواص الکترونی نانولوله از جمله ساختار نوارهای انرژی، چگالی حالت های کلی و جزئی و چگالی ابر الکترونی با استفاده از سه تقریب محاسبه شده اند. ساختار نوارهای انرژی و چگالی حالت ها فلز بودن نانولوله را تأیید می کنند. در این پایان نامه تأثیر کایرالیتی تعدادی نانولوله ی مبلی بر ساختار نوارهای انرژی، چگالی ابر الکترونی و مدول یانگ نشان داده شده است. همچنین چگالی ابر الکترونی نانولوله و توزیع بار اطراف اتم های کربن نشان می دهد که پیوند بین اتم های کربن عمدتاً کووالانسی است.

نتایج نشان می دهند که ترکیب مورد بررسی، سختی قابل ملاحظه ای دارد. ویژگی های الکترونی از جمله ساختار نوارهای انرژی، چگالی حالت ها، چگالی ابرالکترونی و خواص اپتیکی نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصل از بررسی این ویژگی ها نشان می دهد که ترکیب lioh یک عایق با گاف نواری 3/87الکترون ولت می باشد. بررسی چگالی ابرالکترونی نشان می دهد که بین اکسیژن و هیدروژن یک پیوند کووالانسی و بین اتم های لیتیم و اکسیژن یک پیوند یونی می توان در نظر گرفت. هم چنین گاف اپتیکی و انرژی پلاسمون های حجمی ترکیب نیز مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت و نتایج به دست آمده با دیگر داده های موجود همخوانی دارد. اثر فشار بر روی برخی کمیتها از جمله گاف نواری، گاف اپتیکی و انرژی پلاسمونهای حجمی نیز مورد بررسی و نتایج به دست آمده نشان داد که با افزایش فشار، مقدار این کمیت ها افزایش پیدا می کند. نتایج به دست آمده از خواص اپتیکی بیان گر انطباق ساختار نواری با سهم موهومی تابع دی الکتریک و برابری تقریبی گاف نواری با گاف اپتیکی در همه ی تقریب هاست.

در این پایان نامه پارامترهای ساختاری ویژگی های الکترونی ترکیب tab2 ، در فاز هگزاگونال با گروه فضایی p6/mmm محاسبه و مورد بررسی قرار گرفته است. محاسبات با استفاده از روش امواج تخت با شبه پتانسیل فوق نرم در چارچوب نظریه ی تابعی چگالی اختلالی با نرم افزار کوانتوم اسپرسو انجام شده است. در این روش برای انرژی همبستگی-تبادلی از تفریب شیب تعمیم یافته gga (pbe) استفاده شده است. ثابت های شبکه استفاده شده در این محاسبات، برابر با a= 3/088 a و c= 3/241 a می باشند. که به صورت تجربی در دسترس هستند. در این پایان نامه محاسبات بر روی میژگی های ساختاری tab2 از جمله ثابت شبکه ، مدول حجمی، تراکم پذیری، حجم بهینه همچنین ساختار الکترونی شامل ساختار نواری، چگالی حالت هار جزئی و کلی، چگالی ابر الکترونی و مدهای فونونی است. با توجه به مقدار زیاد مدول حجمی و مقدار کم تراکم پذیری های خطی و حجمی دریافت می شود که این ترکیب دارای سختی زیادی می باشد و در نتیجه برای استفاده در صنایع سخت، ساختمان ماشین ها و متالوژی مواد مناسب است. نمودار ساختارهای نوار انرژی و چگالی حالت ها نشان می دهد که این ترکیب فلز است. نمودار حالت های جزیی نشان دهنده ی مشارکت عمده ی اربیتال های 2p اتم b و 5d اتم ta در رسانندگی الکتریکی این ترکیب است. نمودار چگالی ابر الکترونی نشان دهنده ی پیوند کوالانسی بین اتم های ta و b مجاور است . tab2 جمعاً دارای 9 مد فونونی است که به دلیل تقارن های شبکه به 6 مد تقلیل می یابند. این مدها عبارتند از: 2 مد مادون قرمز و 2 مد رامان در ناحیه ی اپتیکی و 2 مد در ناحیه ی آکوستیکی. نتایج بدست آمده در این تحقیق سازگاری خوبی با نتایج تجربی و کارهای دیگران دارند.

در این پایان نامه با استفاده از اصول اولیه و با استفاده از روش شبه پتانسیل در چارچوب نظریه ی تابعی چگالز (dft) با کد محاسباتی (pw-sef) و با استفاده از تقریب lda ، ویژگی های الکترونی و ساختاری این ترکیب از جمله، ساختار نوارهای انرژی، چگالی حالت ها، چگالی ابر الکترونی، پارامترهای ساختاری و فونونی ترکیب beo در دو فاز هگزا گونال و بلند روی، مورد بررسی قرار می گیرد. با محاسبه ی ساختار الکترونی این ترکیب می توان، حجم ثابت شبکه ی بهینه، مدول حجمی، مشتق آن و ترکم پذیری بلور را محاسبه کرد. بزرگ بودن مدول حجمی در این ترکیب نشان می دهد، که این ترکیب بسیار سخت و در صنایع و کشتی سازی و وسایل نظامی مورد استفاده قرار می گیرد. با محاسبه ی ساختار نواری مشاهده می شد که گاف نواری این ترکیب بزرگ بوده و در حدود /2ev7 است، که نشان دهنده ی عایق بودن ترکیب است. چگالی ابر الکترونی این ترکیب نشان می دهد، که پیوند beo یک پیوند ضعیف کووالانسی است. هم چنین در نمودار چگالی حالت های جزئی، مشارکت عمده ی اربیتال p اتم اکسیژن در حدود (states/ev) 8/2 مشاهده می شود. در نظر گرفتن قطبش اسپینی، نشان داد که، قطبش اسپینی تاثیر روی چگالی حالت ها در دو فاز ندارد که نشان دهنده غیر مغناطیسی بودن ترکیب beo است. خواص اپتیکی این ترکیب، از جمله دی الکتریک، ضریب شکست و انرژی پلاسمون محاسبه شد. نتایج محاسبات نشان می دهد که ترکیب beo درفاز هگزاگونال و بلند روی به ترتیب دارای انرژی پلاسمون 5/23 و ev 11، هم چنین گاف اپتیکی این دو فاز به ترتیب 1/5 و ev 4 به دست آمده، ضریب شکست در فاز هگزاگونال 37/2 و در فاز بلند 35/3 محاسبه شد. هم چنین با محاسبه خواص فونونی مشاهده شدکه فاز هگزاگونال و بلند روی به ترتیب دارای 12 و 6 مد فونی است که به دلیل متقارن سازی این تعداد مدها به 8 و 2 تقلیل پیدا کردند. نتایج محاسبات سازگاری خوبی با دیگر داده های موجود دارد.

در این پایان¬نامه، ساختار نواری بلورهای فونونی دو و سه بعدی، با استفاده از روش بسط موج تخت و تفاضل محدود در حوزه زمان، مورد محاسبه و مطالعه قرار می¬گیرد. به¬دلیل اهمیت عامل ساختار در روش بسط موج تخت، ابتدا رابطه تعمیم یافته آن را برای میله¬هایی با سطح مقطع چند ضلعی منظم محاسبه و سپس با استفاده از آن، ساختار نواری بلورهای فونونی دوبعدی با شبکه مربعی را برای میله¬های نیکل با سطح مقطع چند ضلعی منظم در زمینه اپاکسی محاسبه می¬کنیم. نتایج نشان می¬دهند در حالتی که سطح مقطع میله¬ها مربعی باشد، برای هر دو مد مرکب و z ، پهنای گاف نواری مطلق نسبت به¬دیگر حالت¬ها بیشتر خواهد شد. در بخش شبه بلورهای فونونی دوبعدی با شبکه مارپیچی، ضرایب انتقال با روش تفاضل محدود در حوزه زمان محاسبه می¬شود. نتایج نشان می¬دهند که با افزایش تعداد استوانه¬ها درون ساختار تا 50 استوانه، بیشینه ضریب انتقال در راستاهای r و ?، در بسامد¬های بالاتری مشاهده می¬شوند و در بسامد¬های کمتر از 1 کیلوهرتز، انتقال امواج درون این بلور بسیار ضعیف است. هم¬چنین با افزایش یا کاهش زاویه واگرایی نسبت به¬ متوسط طلایی، بیشینه ضریب انتقال شعاعی و زاویه¬ای در بسامد¬های پایین¬تری مشاهده می¬شوند. بر اساس این نتایج، ساختار شبه¬بلور فونونی با 50 استوانه و زاویه واگرایی برابر با متوسط طلایی، مناسب¬ترین ساختار برای کاهش شدت امواج در ناحیه بسامدی فروصوت (زلزله) و صوت (شنیداری) می¬باشد. در بررسی ساختار بلورهای فونونی سه بعدی برای دستگاه سه¬گوشی، شامل سه شبکه رومبوهدرال(i)، رومبوهدرال(ii) و هگزاگونال، ابتدا محاسبات ساختار نواری، چگالی حالت¬ها و سطوح هم¬بسامد با روش بسط موج تخت انجام می¬شود. نتایج محاسبات ساختار نواری شبکه رومبوهدرال(i)، یک گاف نواری مطلق با پهنای 0220/0 را نشان می¬دهد که این پهنا برای زاویه شبکه 27/1 رادیان تشکیل می¬شود. هم¬چنین از بررسی انتشار موج در صفحات مختلف این شبکه، می¬توان نتیجه گرفت که پهن-ترین گاف مطلق در صفحه و با کوچکترین زاویه شبکه تشکیل می¬شود. علاوه براین، سطوح هم¬بسامد بلور فونونی سه بعدی با شبکه رومبوهدرال(i) در راستای ، شکست منفی را حول نقطه در بسامد حدود 3800/0 نشان می¬دهد. علاوه براین، محاسبات ساختار نواری شبکه رومبوهدرال(ii)، نشان می¬دهند که مناسب¬ترین زاویه شبکه رومبوهدرال(ii) برای ایجاد پهن¬ترین نوار ممنوعه بسامدی، 9/1رادیان و با کسر پرشدگی 05/0 می¬باشد. تحت این شرایط ساختاری، گاف نواری مطلق با پهنای 0220/0 تشکیل خواهد شد. هم¬چنین سه نوار اول در تمام راستاها به¬جز اطراف نقطه ، تخت و هموارند؛ بنابراین سرعت گروه در این راستاها تقریباً صفر است. هم¬چنین از بررسی انتشار موج در صفحات مختلف این شبکه، می¬توان نتیجه گرفت که پهن¬ترین گاف نواری کامل در صفحه و برای زاویه شبکه برابر با 23/2 رادیان تشکیل می¬شود. هم-چنین در این شبکه، تغییر زاویه شبکه روی بسامد¬هایی که در آن¬ها شکست منفی رخ می¬دهد، تأثیری نمی¬گذارد. علاوه ¬براین، محاسبات ساختار نواری شبکه هگزاگونال، با نسبت و کسر پرشدگی 5 درصد، گاف نواری مطلق با پهنای 0450/0 را نشان می¬دهد. هم¬چنین شیب منفی نوار هفتم در بسامد 7000/0، نشان دهنده شکست منفی این شبکه حول نقطه می¬باشد. از بررسی انتشار موج در صفحات مختلف این شبکه، می¬توان نتیجه گرفت که پهن¬ترین گاف در صفحه تشکیل می¬شود. به¬منظور مقایسه دستگاه سه¬گوشی با دستگاه مکعبی، ساختار نواری و چگالی¬حالت¬های شبکه مکعبی ساده، مرکز سطحی و مرکز حجمی محاسبه و رسم می¬شود. نتایج نشان می¬دهند که پهن¬ترین گاف در این سه شبکه، در ساختار مکعبی مرکز حجمی با کسر پرشدگی 5 درصد تشکیل می¬شود. پهنای این گاف 0445/0 است که از پهنای گاف شبکه هگزاگونال کمتر است. با توجه به نتایج به دست آمده پیشنهاد می¬شود که برای ساخت عایق صوتی و عدسی صوتی، از بلور فونونی سه بعدی با شبکه هگزاگونال استفاده شود.

در این تحقیق ویژگی های ساختاری، الکترونی و اپتیکی ترکیب کلسیم کربنات در فازهای مختلف بررسی شده است. محاسبات با استفاده از روش شبه پتانسیل، در چارچوب نظری? تابعی چگالی و با استفاده از کد محاسباتی pwscf انجام شده است. نتایج حاصل از تراکم پذیری نشان می دهد که با افزایش فشار از فاز هگزاگونال به ارتورومبیک مدول حجمی افزایش یافته و در نتیجه ماده سخت تر می شود. مطالع? ساختار نواری بیان گر این است که این ترکیب در فاز هگزاگونال (کلسیت)، فاز ارتورومبیک (آراگونیت) و ارتورومبیک (واتریت) عایق است. نتایج به دست آمده از خواص اپتیکی سه فاز هگزاگونال (کلسیت)، ارتورومبیک (آراگونیت) و ارتورومبیک (واتریت) حاکی از انطباق ساختار نواری با سهم موهومی تابع دی الکتریک و هم چنین برابری تقریبی گاف نواری با گاف اپتیکی است. نتایج به-دست آمده با دیگر داده های موجود سازگاری خوبی دارد.

چکیده : در این پایان نامه، خصوصیات ساختاری و الکترونی ترکیب ptn در سه فاز rs، zb و ورتسایت(wz) مورد بررسی و محاسبه قرار گرفته است. محاسبات با استفاده از روش امواج تخت تقویت شده ی خطی با پتانسیل کامل(fp-lapw)، در چارچوب نظریه تابعی چگالی و با تقریب های مختلف و نرم افزار wien2k صورت گرفته است. ثابت های شبکه که در محاسبات به کار رفته اند برای ساختار rs برابر با 801/4= aو برای ساختار zb برابر با 804/4= a و برای ساختار ورتسایت برابر با 386/3=b= aو 529/5=c می باشند. در این تحقیق خصوصیات ساختاری ترکیب ptn از جمله ثابت های شبکه، مدول حجمی، تراکم پذیری و مشتق تراکم پذیری نسبت به فشار در سه تقریب gga96، gga91و lda، بدون در نظر گرفتن برهم کنش های اسپینی محاسبه شده است. نتایج به دست آمده بیانگر این است که محاسبات با استفاده از تقریب gga96 نسبت به سایر تقریب ها سازگاری بیشتری با نتایج تجربی دارد. نتایج به دست آمده از محاسبه تراکم پذیری این سه فاز ساختاری حاکی از این موضوع است که تراکم پذیری ترکیب در فاز zb ، ورتسایت و rs به ترتیب کاهش می یابد که این موضوع نشان می دهد فاز rs از دو فاز دیگر سخت تر است. هم چنین بررسی تراکم پذیری خطی در فاز ورتسایت نشان می دهد که ترکیب مورد بررسی ما در این فاز همسانگرد است و افزایش فشار در دو جهت a و c کاهش یکسانی را در پارامترهای شبکه موجب می شود. همان طور که گفته شد خصوصیات الکترونی ترکیب ptn از جمله ساختار نوارهای انرژی، چگالی حالت ها و چگالی ابر الکترونی نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصل از بررسی این خصوصیات بیانگر این مطلب هستند که ترکیب ptn در هر سه فاز مورد بررسی یک فلز می باشد. مقایسه فرمول یونی برای این سه فاز نشان می دهد که خاصیت فلزی پیوند در فازهای rs، zb و wz به ترتیب کم می شوند. علاوه بر این محاسبات چگالی حالت های جزئی نشان دهنده هیبریداسیون قوی بین اربیتال های d5 اتم پلاتین و p3 اتم نیتروژن می باشد که تأییدی بر خاصیت فلزی این ترکیب است.

در این یایان‏نامه خصوصیات ساختار الکترونی دی‏اکسید‏قلع در سه فاز تتراگونال، اورتورومبیک نوع و مکعبی مورد بررسی و محاسبه قرار گرفته است. محاسبات با استفاده از روش امواج تخت تقویت شده‏ی خطی با پتانسیل کامل(fp-lapw) در چارچوب نظریه‏ی تابعی چگالی و با تقریب‏های مختلف و کد محاسباتی win2k انجام شده است. در این تحقیق ویژگی های ساختاری ترکیب از جمله ثابت‏های شبکه، مدول حجمی، تراکم‏پذیری و مشتق مدول حجمی نسبت به فشار در تقریب‏های مختلف محاسبه شده است. نتایج به دست آمده نشان می‏دهد که با افزایش فشار کاهش پارامترهای شبکه برای ساختار تتراگونال در جهت c کمی بیشتر از جهت a است. در ساختار اورتورومبیک نوع ، با افزایش فشار، کاهش ثابت شبکه در جهت cو b تقریباً دو برابر جهت a است و ساختار مکعبی در تمامی جهات بلور یکسان می‏باشد، که این نشان‏دهنده ی ناهمسانگردی این ترکیب در دو فاز تتراگونال و است. نتایج نشان می‏دهد که تراکم‏پذیری ساختار مکعبی از دو ساختار دیگر بیشتر است. علاوه ‏‏‏‏براین، خصوصیات الکترونی ترکیب از جمله بارهای موثر، گشتاورهای مغناطیسی، میدان‏های فوق ریز، ساختار نوارهای انرژی، چگالی حالت‏ها، چگالی ابر الکترونی، ضریب شکست ایستایی و تابع اتلاف انرژی مورد مطالعه قرار گرفته اند. نتایج حاصل از بررسی این خصوصیات بیانگر این مطلب است که در ساختار نوارهای انرژی گاف نواری غیر مستقیم مشاهده شده در فاز تتراگونال ev1/6، در فاز اورتورومبیک نوع حدود ev 2 و در فاز مکعبی ev 2/2 است. همچنین چگالی حالت‏های جزئی نشان دهنده‏ی هیبریداسیون قوی بین اربیتال‏های اتم اکسیژن و اتم قلع در نوار ظرفیت می‏باشد. در چگالی ابر الکترونی این ماده در صفحه‏ی (110) پیوندهای قوی یونی بین اتم‏های اکسیژن و قلع دیده می‏شود. هم‏چنین توزیع همگن بار در اطراف اتم‏های قلع و اکسیژن بیانگر پیوند بین اتم‏های ، و می‏باشد. علاوه براین ضریب شکست ایستایی برای ساختار تتراگونال 1/84، برای ساختار اوتورومبیک1/45 و برای فاز مکعبی دی‏اکسیدقلع 1/95 می‏باشد. نتایج این محاسبات با دیگر نتایج نظری و تجربی به دست آمده توسط دیگران، مقایسه شده و بیانگر سازگاری خوبی با این نتایج می باشد.

در این پایان نامه، خصوصیات ساختاری و الکترونی ترکیب zns در سه فاز بلندرویzb ورتسایت(wz) و نمک طعام(rs) مورد بررسی و محاسبه قرار گرفته است. محاسبات با استفاده از روش امواج تخت تقویت شده خطی با پتانسیل کامل(fp-lapw)، در چارچوب نظریه ی تابعی چگالی و با تقریب های مختلف و نرم افزار wien2k انجام گرفته است. ثابت های شبکه که در محاسبات به کار رفته اند برای ساختارzb برابر با5/409=a، ساختار ورتسایت برابر با 3/81=b= a، 6/23=c و برای نمک طعام 5/06 =a می باشند.در این پایان نامه خصوصیات ساختاری ترکیبzns از جمله ثابت های شبکه، مدول حجمی، تراکم پذیری و مشتق تراکم پذیری نسبت به فشار در سه تقریب gga96، gga91و ldaمحاسبه شده است. نتایج به دست آمده بیانگر این است که محاسبات با استفاده از تقریب gga96 نسبت به سایر تقریب ها سازگاری بیشتری با نتایج تجربی دارد. همچنین محاسبات با در نظر گرفتن قطبش اسپینی نیز انجام شد که تفاوت محسوسی با حالت بدون قطبش اسپینی نداشت . نتایج به دست آمده نشان می دهد که تراکم پذیری فاز نمک طعام کمتراز فازبلندروی و فاز ورتسایت بوده و تراکم پذیری بلندروی و ورتسایت تقریباً یکسان هستند همچنین اعمال فشار باعث فشردگی بلور می شود.از طرف دیگر ساختار نوارهای انرژی نشان می دهد که این بلور یک نیمرسانا با گاف نواری پهن است که در فازهای zbو wz این گاف نواری مستقیم و درفاز rs غیرمستقیم است و چگالی حالت های انرژی نیز تأییدی بر این مورد است. همچنین محاسبات چگالی ابر الکترونی نشان می دهد که ترکیب دارای یک پیوند کووالانسی قطبی است که خاصیت کووالانسی در فاز نمک طعام از دیگر فازها کمتر است. نتایج به دست آمده سازگاری خوبی با نتایج تجربی و نظری به دست آمده توسط دیگران دارد.

نانوتکنولوژی در بر گیرنده طراحی و بررسی مواد و دستگاه ها در مقیاسهای اتمی و مولکولی است. پیشرفت های بسیاری در این در این حوزه صورت گرفته که مرزهای بین علوم مختلف از جمله شیمی، فیزیک، علم مواد و زیست شناسی را از بین برده و محققان زیادی برای یافتن خواص جدید و گاهی دور از انتظار مواد تلاش می کنند. در این بین ساخت لایه های نازک و به طور خاص لایه های نازک دی اکسید تیتانیم به جهت دارا بودن خواص بسیار ارزشمند از جمله آب دوستی و فوتو کاتالیستی از اهمیت بالایی بر خوردار می باشد.در این تحقیق فیلم های نازک نانو کامپوزیت tio2 / sno2 به روش sol - gel ساخته شده و بر روی شیشه سودا لایم به روش غوطه وری پوشش داده شدند. خصوصیت آب دوستی لایه ها با اندازه گیری زاویه تماس بررسی شده است. دراین تحقیق اثر افزایش غلظت sno2 نسبت به tio2، تعداد دفعات غوطه وری و دمای پخت در خصوصیات آب دوستی فیلم های نازک تولید شده، بررسی شده است. مشخصه یابی فیلم های نازک از طریق مطالعات میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، آنالیز edx، طیف پراش الکترونی و دستگاه پراش اشعه ی ایکس (xrd) و میکروسکوپ نیروی اتمی ( afm )انجام گرفته است. مشاهدات نشان دهنده آبدوستی نانو کامپوزیت های حاوی 6-8 درصد sno2 با 4 بار غوطه وری و دمای عملیات حرارتی 500 ◦c است.