در این پایان نامه خواص مغناطیسی، الکترونیکی و اپتیکی ترکیب ca3comno6در سه تقریب gga، gga+u، gga+u+so مطالعه شده است. خواص الکترونیکی شامل: ساختار نواری و چگالی حالت های کلی را با استفاده از سه تقریب محاسبه و با یکدیگر مقایسه گردید. نتایج بدست آمده نشان می دهند که این ترکیب گاف نواری غیر مستقیم در حالت اسپین بالا و پایین دارد که هرچه از تقریبgga دور می شویم (با در نظر گرفتن برهم کنش اسپین-مدار) گاف نواری افزایش می یابد. نتایج اپتیکی نشان می دهد، با در نظر گرفتن برهم کنش اسپین مدار با تقریب شیب تعمیم یافته از شفافیت ترکیب کاسته می شود، که این بیشینه در دو راستای x وz در انرژی هایev 52/3 وev 7/3 اتفاق می افتند.

در این پژوهش خواص الکترونیکی شامل: ساختار نواری، چگالی حالت¬های کلی و چگالی ابر الکترونی و همچنین خواص اپتیکی از جمله تابع دی¬الکتریک، ضریب شکست، طیف اتلاف انرژی الکترون، بازتابش اپتیکی، جذب اپتیکی و هدایت اپتیکی برای دو ترکیب پیزوالکتریک catio3وcazro3 در فاز اورترومبیک و اثر جانشینی ۵۰درصد اتم zr به¬جای اتمti در ترکیب پیزوالکتریک catio3در فاز تتراگونال بررسی گردیده است. محاسبات بر اساس نظریه تابعی چگالی (dft) و با استفاده از امواج تخت تقویت شده¬ی خطی (lapw-fp) با تقریب شیب تعمیم یافته (gga) انجام شده است. به طور کلی محاسبات انجام شده در این پژوهش نشان می-دهد که با جانشینی اتم زیرکونیوم به جای اتم تیتانیوم گاف انرژی کاهش پیدا می¬کند که این مطلب نشان دهنده¬ی افزایش خاصیت فلزی این ترکیب در اثر جانشینی می باشد. همچنین در این بررسی جانشینی اتم zr به¬جای اتمti باعث بهینه شدن خواص اپتیکی می¬گردد.

خواص ساختاری، الکترونیکی و اپتیکی اکسید ایندیم خالص و آلاییده با sc ، y ، la و ac بصورت نظری و تجربی بررسی شده است. در انجام محاسبات نظری از روش پتانسیل کامل موج تخت افزوده شده خطی(fp-lapw) و از تقریب چگالی موضعی، که پتانسیل هوبارد به آن اضافه شده (lda+u)، استفاده گردیده است. نتایج محاسبات نظری نشان می دهد که اکسید ایندیم دو نوع گاف نواری دارد و نیز گاف نواری اکسید ایندیم آلاییده با sc و y ،در مقایسه با اکسید ایندیم خالص، افزایش یافته و با la و ac کاهش می یابد. این ناخالصی ها مقدار جرم موثر الکترونها را در ته نوار رسانش افزایش می دهند. مقدار ضریب شکست بدست آمده برای اکسید ایندیم 1/69 در طول موج nm800 است ،که نزدیک به ناحیه مرئی است. نمونه های تجربی بصورت لایه نازک و با استفاده از روش اسپری پایرولیز در دمای 500 درجه سانتیگراد تهیه شدند. گاف نواری اپتیکی اندازه گیری شده برای نمونه های اکسید ایندیم خالص ev 4/1 بدست آمد. افزودن y و la به اکسید ایندیم به ترتیب سبب افزایش و کاهش مقدار گاف می شود. روند افزایش و کاهش اندازه گاف مربوط به افزودنیها در دو روش نظری و تجربی سازگاری خوبی با یکدیگر دارد و در توافق با نتایج دیگران است.