اخیرا نیمه رساناهایی که در غلظت های پایین با فلزات انتقالی ترکیب شده اند، و نیمه رساناهای مغناطیسی رقیق شده نامیده می شوند، بدلیل دارا بودن خاصیت فرومغناطیسی در دمای اتاق مورد توجه قرار گرفته اند. در این تحقیق خواص مغناطیسی یکی از مواد با عنوانfexti1-xo2 که در آن x از صفر تا 0/5 می باشد را بررسی می کنیم. طیف موزبائر نمونه های مربوطه نشان می دهد که در این ماده fe جایگزین اتم های ti می شود و دو یون fe+2 و fe+3 به طور همزمان در این ماده یافت می شود. در نهایت طیف بیانگر رفتار فرومغناطیسی ذاتی در دمای اتاق برای این ماده می باشد. منشا فرومغناطیسی در یک میزبان نیمه رسانا که خاصیت مغناطیسی ندارد و تنها مقدار کمی اتم های مغناطیسی به آن اضافه شده به برهمکنش های مبادله ای فوق ریز بین یون های مغناطیسی، که برخلاف تصور منشا الکتریکی دارند نه مغناطیسی نسبت داده اند. در اینجا به توصیف این برهمکنش ها از قبیل برهمکنش مبادله مستقیم، برهمکنش ابر مبادله ای، برهمکنشrkky و برهمکنش مبادله دو گانه که در فلزات انتقالی چند ظرفیتی در اثر جهش واقعی ذره (الکترون یا حفره ) بین دو یون با ظرفیت مختلف بطور مستقیم یا با وساطت آنیون های موجود صورت می گیرد، می پردازیم. برهمکنش های در گیر در این ماده و چگونگی منجر شدن آنها به خاصیت فرومغناطیسی را نیز بررسی می کنیم. بعلاوه توسط محاسبات ab initio، ممان مغناطیسی رادر سه فاز آناتاس بروکیت و روتایل در غلظت های متفاوتی از fe و در چند حالت با در نظر گرفتن تهیجاه ها بدست می آوریم. در نهایت برای بررسی همزیستی دو فاز پارامغناطیسی و فرومغناطیسی از مدل پلارون های مغناطیسی مقید استفاده می کنیم که در آن برهمکنش بین دو پلارون موجب خواص مغناطیسی در ماده می شود.