یکی از روش های بررسی خواص فیزیکی مواد علاوه بر استفاده از روش های آزمایشگاهی استفاده از روش های شبیه سازی کامپیوتری است. روش های مطالعاتی ابتدا به ساکن (حل معادله شرودینگر با استفاده از اصول اولیه کوانتوم) که در آن به حل عددی معادله شرودینگر می پردازد از کارایی بسیاری برخوردار است. در این شیوه بلور مورد مطالعه به صورت یک سیستم بس ذره ای در نظر گرفته می شود و تلاش می شود تا هامیلتونی دستگاه و به خصوص جمله مربوط به انرژی پتانسیل آن تعریف گردد. در این پایان نامه با روش تابعی چگالی و کد نرم افزاری wine2k و تقریب gga(شیب تعمیم یافته) خواص ساختاری، الکترونی، مغناطسی و اپتیکی نانو ذره cdse که آهن به آن اضافه شده را با استفاده از اطلاعات مقدماتی در مورد cdse مورد بحث و بررسی قرارمی-دهیم و نشان داده می شود، که با افزودن آهن خواص ساختاری، الکترونی، مغناطسی و اپتیکی نانو ذره cdseتغییرات زیادی می کند. cdse در حالت پایه دیامغناطیس بوده اما با اضافه کردن fe ماهیت فرومغناطیس در این ترکیب افزایش می یابد. نتایج نشان می دهند اتم fe وارد شده در مرکز نانو ذره cdse حالت پایدار تری نسبت به اتم fe واقع در سطح نانو ذره cdse دارد. و همچنین با افزودن ناخالصی آهن به نانو ذره cdse طول پیوند کاهش یافته و گاف انرژی افزایش می یابد.

واکنش های چند جزئی یک ابزار سنتزی قدرتمند و در دسترس برای سنتز مولکول های پیچیده و جدید با استفاده از کمترین مراحل سنتزی همراه با مزایای ویژه هستند. حلقه تتراهیدروپیریدین یک ماده ضروری در بسیاری از داروهای سنتزی، ترکیبات طبیعی و فعال بیولوژیکی است که از بین روش های سنتزی این ترکیبات واکنش چند جزئی موثر ترین روش به حساب می آید. در این روش سنتزی آلدهید های آروماتیک، استیک استر ها و آمین های آروماتیک در حضور کاتالیزور واکنش می دهند. این واکنش توسط کاتالیزور های مختلف بهینه شده است. در ادامه روش شناسی های انجام شده از کاتالیست های تری کلرو استیک اسید، کلرو استیک اسید و فرمیک اسید برای این واکنش استفاده شد و نتایج مطلوبی بدست آمد. از مزایای این روش می توان به ارزان بودن خالص سازی آسان، بازده مناسب ، شرایط ملایم اشاره کرد.