‏ در این تحقیق، نانو پودر سرامیکی خانواده بدون سرب نایوبایت ها- قلیایی با روش های متفاوت: سل- ژل اصلاح شده، ‏هیدروترمال و احتراق ژل (ژل سوزی) سنتز شدند. پلیمرهای طبیعی و زیست سازگار همچون ژلاتین، نشاسته و چیتوسان به ‏عنوان عامل پلیمرساز در روش سل- ژل اصلاح شده مورد استفاده قرار گرفتند. از مزیت های این روش نسبت به روش های دیگر، ‏علاوه بر سادگی می توان به زیست سازگار بودن و دمای تکلیس نسبتا پایین آن اشاره کرد. مشخصه یابی های گرمایی، ساختاری، ‏میکروسکوپی و اپتیکی بر روی پودرهای سنتز شده انجام گرفت. بررسی های گرمایی نشان دادند که حداقل دمای تکلیس مورد ‏نیاز در روش سل- ژل لصلاح شده برای تشکیل ساختار تک فاز پروسکایت برای نمونه های ‏nanbo3‎‏ و ‏‎(k0/5na0/5)nbo3‎‏ ‏‏500 درجه سانتی گراد و برای ‏knbo3‎‏ 600 درجه سانتی گراد می باشد. ساختار تک فار پروسکایت در نمونه های ‏nn‏ در ‏مقایسه با نمونه های ‏kn‏ در دمای پایین تری شکل گرفت که این به سبب واکنش پذیری سریع تر یون های سدیم نسبت به ‏پتاسیم با یون های نایوبیوم است. بررسی های ساختاری نشان دادند که همه نمونه های سنتز شده دارای ساختار بلوری ‏اورتورومبیک هستند. در طرح پراش پرتو ‏x‏ مشاهده شد که با افزیش مقدار ‏x، در ترکیب ‏‎(kxna1-x)nbo3‎‏, قله های پراشی به ‏سمت زوایای کوچکتر جابجا می شوند که این به سبب شعاع یونی کوچکتر سدیم نسبت به پتاسیم است. اندازه بلورک ها و کرنش ‏موجود در شبکه به کمک رابطه شرر و روش های ویلیامسون- هال و نمودار اندازه- کرنش (‏ssp‏) محاسبه شدند. تصاویر ‏میکروسکوپ الکترونی تراگسیلی نشان دادند که نانوذرات نمونه های سنتز شده مکعبی شکل بوده و دارای اندازه ای در حدود 50 ‏نانومتر می باشند. نانوذرات ‏nn‏ علاوه بر اندازه بزرگتر, دارای شکل منظم تری نسبت به نانوذرات ‏kn‏ هستند. نوع و اندازه گاف ‏اپتیکی نمونه ها به کمک طیف بازتابی پخش شده مرئی- فرابنفش نمونه ها و نظریه کوبلکا مونک محاسبه شد. نمونه ‏nn‏ گاف ‏اپتیکی بزرگتری نسبت به نمونه های ‏kn‏ و ‏knn‏ دارد. اندازه گاف اپتیکی نانوذرات ‏knn‏ در حدود 2/3 الکترون ولت به ‏دست آمد. همچنین، پودرهای ترکیبات خانواده نایوبایت- قلیایی ها در دمای پایین ‏‎200 ?c‎‏ به کمک روش هیدروترمال تهیه ‏شدند. از نانوپودرهای سنتز شده به روش سل- ژل اصلاح شده قرص هایی تهیه و ثابت دی الکتریک و پیزوالکتریک آن ها اندازه-‏گیری شد. پایین بودن چگالی نمونه های سرامیکی تهیه شده به روش سل- ژل می تواند به سبب بالا بودن میزان فرار عناصر ‏سدیم و پتاسیم باشد. ثابت پیزوالکتریک و دمای گذار اندازه گیری شده در نمونه ‏knn‏ تفجوشی شده در دمای 1050 درجه ‏سانتی گراد, به ترتیب در حدود ‏‎116 pc/n‎‏ و 420 درجه سانتی گراد به دست آمد. ‏

در این تحقیق، نانوپودر سرامیکی pb(zr1-xtix)o3 به ازای x =0/48، در نزدیکی مرز مورفوتروپیک، به دو روش همرسوبی و احتراق ژل تهیه شدند. تاثیر دمای تکلیس بر ساختار و ویژگی های نانوپودرهای pzt تهیه شده به روش احتراق ژل بررسی شد. پارامترهای اپتیکی از جمله ضریب شکست، قسمت حقیقی تابع دی الکتریک و فونون های اپتیکی، در گستره عددموج 400cm-1 تا 4000cm-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 600oc نمونه های تهیه شده در روش احتراق ژل دارای ساختار تک فاز پروسکایت هستند. برای این نمونه ها مقدار ضریب شکست تقریبا برابر 2 و گاف اپتیکی 3ev بدست آمد. همچنین با تهیه قرص هایی از پودرهای نمونه، اثر دمای تفجوشی بر چگالی و ثابت دی الکتریک بررسی گردید. بیشینه چگالی نمونه ها و نیز ثابت دی الکتریک در دمای تفجوشی 1200oc مشاهده شد.