در این پایان¬نامه، نانوذرات اکسید مس به روش سل- ژل کمپلکس- پلیمری تهیه شد و ساختار و خواص اپتیکی آنها مورد مطالعه قرار گرفت. اثر دماهای تفجوشی مختلف (oc300، oc500، oc800 و oc1000) بر روی ساختار و خواص اپتیکی نانوذرات مورد بررسی قرار گرفته است. طرح پراش پرتو x، فاز ترکیبی اکسید مس را در دماهای تفجوشی 300 و oc1000 و تک فاز cuo را در دماهای تفجوشی 500 و oc800 نشان می¬دهد. تصاویر tem نشان می¬دهد که شکل نانوذرات کروی و اندازه آنها در گستره 60-5 نانومتر است. طیف uv-vis اندازه گاف انرژی را ev3/49-2/07 برای نانوذرات اکسید مس پیش¬بینی می¬کند که نسبت به حالت کپه¬ای افزایش داشته است که می¬تواند به دلیل کاهش اندازه و محدودیت کوانتومی ¬باشد. طیف ftir پیک¬های جذبی cu-o و cu=o را نشان می¬دهد که تشکیل ساختار cuo و cu2o را تأیید می¬کند. روش bet با اندازه¬گیری سطح مؤثر نانوذرات، گستره اندازه نانوذرات را تأیید می¬کند.

در این پژوهش لایه های نازک اکسید وانادیوم روی بستر شیشه با استفاده از روش اسپری پایرولیزیز با انتخاب پارامترهای متفاوت دمای بستر (300، 350، 375، 400، 450، °c 500)، غلظت¬ محلول اولیه (0/05، 0/1، 0/15، mol/lit 0/2) و آهنگ¬ لایه نشانی (3، 5، 7، ml/min 10) رشد یافتند. مطالعه و بررسی اثر پارامترهای لایه نشانی روی خواص ساختاری لایه¬های نازک اکسید وانادیوم نشان داد که برای تشکیل فاز بتا-پنتاکسید وانادیوم با ساختار چارگوشی، بهترین دمای بستر دمای oc450، بهترین غلظت محلول اولیه mol/lit 0/1و بهترین آهنگ لایه نشانی ml/min 5 است. مطالعه و بررسی کامل¬تر پارامترهای لایه¬نشانی بهینه نشان می¬دهد فاز آلفا-پنتاکسید وانادیوم در دمای بستر oc450، غلظت¬های بالاتر از mol/lit 0/2 و آهنگ اسپری ml/min 5 تشکیل می¬شود. مطالعه خواص اپتیکی نمونه¬ها نشان داد، گاف اپتیکی نمونه¬ها تغییر ناچیزی دارد و بیشترین عبور اپتیکی مربوط به نمونه تهیه شده در دمای °c450 و غلظت محلول اولیه mol/lit 0/1 و آهنگ ml/min 5 است. لایه تهیه شده با دمای °c300 و غلظت محلول اولیه mol/lit 0/2 و آهنگ اسپری ml/min 5 دارای الکتروکرومیسم یک مرحله¬ای و کمترین سطح چرخه ولتامتری است. در حالی¬که نمونه با دمای بستر °c450 و غلظت mol/lit 0/1 و آهنگ اسپری ml/min 5 دارای بیشترین سطح چرخه ولتامتری با الکتروکرومیسم دو مرحله¬ای است. مطالعه وابستگی دمایی مقاومت لایه¬ها نشان می¬دهدکه نمونه تهیه شده در دمای بستر 450 و غلظت mol/lit 0/1 و آهنگ اسپری ml/min 5 دارای کمترین دمای گذار از حالت نیمرسانا به رسانا (حدود °c 278) است. اثر آلاینده¬های گوگرد و فلوئور نیز بر روی خواص فیزیکی پنتاکسید وانادیوم بررسی ¬شد. برای این منظور نمونه های اکسید وانادیوم آلاییده با عناصر گوگرد و فلوئور روی بستر شیشه با استفاده از روش اسپری پایرولیزیز در دمای بستر °c400، غلظت¬ محلول اولیه mol/lit 0/1 و آهنگ¬ لایه نشانی ml/min 5 با درصدهای متفاوت تهیه شدند. حضور ناخالصی گوگرد در پنتاکسید وانادیوم سبب می-شود که این لایه¬ها به سمت آمورف شدن میل کنند و هم¬چنین باعث کوچک شدن اندازه نانوتسمه¬ها می¬شود. با افزایش ناخالصی s گاف اپتیکی، میزان عبور اپتیکی و مقاومت ویژه نمونه¬ها افزایش می¬یابد. این ناخالصی دمای¬گذار نیمرسانا / فلز را در پنتاکسید وانادیوم کاهش می¬دهد و هم¬چنین سبب قوی¬تر شدن و نزدیکتر شدن دو قله اکسایش و کاهش می¬شود. ناخالصی فلوئور باعث کاهش بلورینگی در پنتاکسید وانادیوم می¬شود. هم¬چنین نمونه¬های آلاییده دارای اندازه بلورک¬ و نانوتسمه¬ی کوچکتری بوده که با افزایش در صد ناخالصی فلوئور اندازه آنها بزرگتر می¬شود. افزایش این ناخالصی سبب کاهش میزان عبور، گاف اپتیکی و مقاومت ویژه می¬شود. حضور فلوئور در پنتاکسید وانادیوم سبب افزایش دمای گذار نیمرسانا / رسانا می¬شود. تنها دمای گذار نمونه پنتاکسید وانادیوم با 60% فلوئور (°c 262) کمتر از نمونه پنتاکسیدوانادیوم خالص( °c 278) است. این ناخالصی در 5o2v باعث قوی¬تر شدن قله¬های اکسایش و کاهش، برگشت¬پذیری چرخه ولتامتری و تسهیل ورود و خروج یون لیتیم بین لایه الکتروکرومیک و الکترولیت می¬شود.

هیدروکسی آپاتیت ( ca10 (po4)6 (oh)2 ) با شبکه بلوری هگزاگونال تنها فاز معدنی قابل شناسایی استخوان است. این ماده زیست سازگار و زیست فعال، توانایی برقراری پیوند شیمیایی مستقیم با سلول های بدن را دارد، به طوری که در بدن سمیت سلولی و التهاب ایجاد نمی‏کند. در مرحله اول این پژوهش، نانومیله‏های هیدروکسی آپاتیت متخلخل به روش همرسوبی با الگوی مایسلی ساخته شد. پلارونیک 123p به عنوان عامل فعال سطحی در الگوی مایسلی برای ساخت نانومیله‏های هیدروکسی آپاتیت مورد استفاده قرار گرفت. در مرحله دوم، نانوذرات فریت منیزیم به روش سونوشیمی تولید گردید. فریت منیزیم نیم‏رسانای نوع n می باشد که دارای ساختار اسپینلی است. سپس در مرحله آخر، نانوکامپوزیت فریت منیزیم- هیدروکسی آپاتیت با استفاده از نانومیله‏های هیدروکسی آپاتیتِ تهیه شده در مرحله اول با روش سونوشیمی ساخته شد. ساختار بلوری نانوپودرها به وسیله الگوی پراش پرتو ایکس (xrd) تعیین گردید. همچنین ریخت شناسی و اندازه نانومیله‏های متخلخل هیدروکسی آپاتیت و نانوکامپوزیت فریت منیزیم، توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) مشخص شد. نانومیله‏های هیدروکسی آپاتیت با اندازه میانگین قطر nm 28 دارای منافذی به قطر تقریبی nm 8 می‏باشند. همچنین در تصاویر tem نانوکامپوزیت، نانوذرات فریت منیزیم به شکل کره‏هایی با قطر تقریبی nm 8 در روی سطح نانومیله‏های هیدروکسی آپاتیت مشاهده شدند. طیف تبدیل فوریه مادون قرمز (ftir) وجود پیوندهای خاص مربوط به هیدورکسی آپاتیت و فریت منیزیم را در این نانوکامپوزیت تایید می نماید. در ادامه کار، گاف اپتیکی نانومیله‏های هیدروکسی آپاتیت، نانوذرات فریت منیزیم و نانوکامپوزیت آن‏ها توسط طیف uv- vis و فوتولومینسانس (pl) به ترتیب در حدود (ev) 4/ 3، 9/ 2 و 1/ 3 تعیین گردید. حلقه‏های پسماند (m- h) نانوذرات فریت منیزیم و نانوکامپوزیت فریت منیزیم- هیدروکسی آپاتیت، در دمای اتاق، به وسیله مغناطیس‏سنج با نمونه نوسانی (vsm) اندازه‏گیری، و نتایج اندازه‏گیری‏ها بیانگر رفتار ابرپارامغناطیس نانوساختارهای تولید شده می‏باشند. مقدار مغناطش اشباع نانوذرات فریت منیزیم و نانوکامپوزیت به ترتیب (emu/ g)72/ 7 و 93/ 1 بدست آمد.

در این پایان نامه، نانوپودرهای سرامیکی pb(zr1-xtix)o3 به ازای x=0/05 به روش احتراق ژل تهیه شدند. خواص ساختاری و اپتیکی آنها در دماهای کلسینه مختلف (oc500، oc600، oc700 و oc800)مورد بررسی قرار گرفتند. پارامترهای اپتیکی از جمله ضریب شکست، قسمت حقیقی و موهومی تابع دی الکتریک و فونون های اپتیکی، در گستره عدد موج 400-4000cm-1، به کمک روابط کرامرز- کرونیگ محاسبه شده اند. بررسی ها نشان دادند که در دمای تکلیس oc800 نمونه های تهیه شده بوسیله روش احتراق ژل دارای ساختار تک فاز پروسکایت هستند. برای این نمونه ها مقدار ضریب شکست تقریباً برابر 23/2 بدست آمد. -پراش پرتو x، ساختار اورترومبیک را برای دماهای 600 oc ، 700 oc و 800 oc نشان می دهد. تصاویر tem نشان می دهد که شکل نانوذرات شبه کروی و اندازه آنها در دمای کلسینه oc600 در گستره 20-80 نانومتر و در دمای کلسینه oc700، در گستره 25-100 نانومترند. با افزایش دمای کلسینه، اندازه ذرات بزرگتر می شود. همچنین با تهیه قرص هایی از پودرهای نمونه، اثر دمای تفجوشی بر چگالی و ثابت دی الکتریک بررسی گردید. ثابت دی الکتریک، با افزایش دمای تفجوشی بدلیل افزایش چگالی افزایش می یابد. بیشینه چگالی نمونه ها و نیز ثابت دی الکتریک در دمای تفجوشی 1200 oc مشاهده شد.

در این پروژه، نانو پودر و سرامیک (1-x)pb(mg1/3,nb2/3)o3-xpbtio3 به ازای x-=0/35، در نزدیکی مرز مورفوتروپیک، که یک نوع فروالکتریک رلکسور است، به روش سل ژل احتراقی تهیه شد. تاثیر دمای تکلیس بر ساختار و ویژگی¬های نانو پودرهای pmn-pt تهیه شده بررسی شد. ضرایب اپتیکی از جمله ضریب شکست و ضریب خاموشی، قسمت حقیقی و موهومی تابع دی¬الکتریک، فونون¬های اپتیکی و تابع اتلاف انرژی، در گستره عدد موج 400cm-1 تا 5000cm-1، به کمک روابط کرامرز- کرونیگ محاسبه شدند. گاف اپتیکی نمونه¬ها با استفاده از نمودار طیف جذبی مشخص گردید. بررسی¬ها نشان دادند که در دمای تکلیس 850oc نمونه¬های تهیه شده با این روش دارای ساختار تک فاز پروسکایت هستند. همچنین با تهیه قرص¬هایی از پودرهای ساخته شده، اثر دمای تفجوشی بر چگالی و خواص الکتریکی مانند ثابت دی¬الکتریک، ضرایب پیزوالکتریک، حلقه پسماند و دمای کوری بررسی گردید. بررسی تصاویر sem تهیه شده از قرص¬های در دماهای تفجوشی مختلف نشان می¬دهد که افزایش دما باعث رشد دانه¬ها و کاهش تخلخل می¬شود. نتایج حاصل نشان می¬دهد که بهترین دمای تفجوشی سرامیک¬ pmn-pt برابر با 1250oc است.

در این پژوهش، با در نظر گرفتن سامانه شبه یک بعدی الکترود/نانوسیم/الکترود، خواص الکترونی سامانه اعم از انتقال بار یا اسپین مورد بررسی قرار می گیرد. بیشتر کارهای نظری که در این زمینه صورت گرفته است در دمای صفر انجام شده است ولی بررسی خواص الکترونیکی این سامانه ها و اثرات ترمودینامیکی آن در دماهای غیر صفر نیز حائز اهمیت است. بدین منظور ما زنجیره یک بعدی مغناطیسی را در دو مدل xy و xxz در نظر می گیریم و خواص ترمودینامیکی این سامانه از قبیل آنتروپی، گرمای ویژه، مغناطش عرضی و پذیرفتاری مغناطیسی را بصورت نظری به کمک روش های عددی و با استفاده از تابع گرین محاسبه می کنیم. همچنین وابستگی خواص مذکور به تغییرات میدان مغناطیسی خارجی و تغییرات دما، بررسی شده است. علاوه بر این رسانش، مشخصه جریان-ولتاژ و مقاومت مغناطیسی بالای سامانه شبه مغناطیسی فرومغناطیس /dna /فرومغناطیس، با بکارگیری مدل های هامیلتونی بستگی قوی، فرمول بندی لانداور و روش های عددی مبتنی بر نظریه تابع گرین تعمیم یافته، محاسبه می شود. همچنین وابستگی مقاومت مغناطیسی بالای این سامانه به دما نیز بررسی می شود. هدف این مطالعات، بررسی تأثیر درج? آزادی اسپین الکترون ها بر میزان رسانندگی مولکولdna در حضور و در غیاب اثرات محیطی است