در این پایان نامه برای مطالعه و بررسی ساختار نواری، چگالی حالات و خواص مغناطیسی آلیاژهای نیمه هویسلر از تئوری تابعی چگالی استفاده شده است که یکی از قویترین روشهای حل یک دستگاه n الکترونی به شمار می آید. آلیاژهای نیمه هویسلر که دارای فرمول xyz می باشند، در ساختار ?c1?_b متبلور می شوند. ممان مغناطیسی این آلیاژ ها که به تعداد الکترونهای ظرفیت بستگی دارد در محدوده اعداد صحیح 0 تا 5 می باشد. در ابتدا ساختار نواری و چگالی حالات آلیاژهایnimnsb, ptmnsb, comnsb, femnsb, nivsb, covsb , covsn مورد بررسی قرار گرفته و ممان مغناطیسی بدست آمده تک تک آلیاژهای در توافق کامل با رابطه اسلیتر – پائولی می باشد. از میان آنها nimnsb, ptmnsb, comnsb, femnsb , ویژگی فرومغناطیس نیمه فلزی دارند، بویژه دو آلیاژ nimnsb, ptmnsb دارای قطبش اسپینی 100% در تراز فرمی در دمای پایین می باشند. در ادامه کار به بررسی اثر عیوب و ناخالصی های آلیاژ nimnsb که دارای ممان مغناطیسی 4 می باشد، پرداخته شده است. دو نوع ناخالصی تهی جایی و جابه جایی بر روی آلیا‍ژ نیمه هویسلر nimnsb بررسی شده است. در عیب جابجای خاصیت نیمه فلزی برای همه حالات ?ni?_(1+x) mn_(1-x) sb ، ni_(1-x) mn_(1+x) sb ، ni_(1-x) mnsb_(1+x)، nimn_(1-x) sb_(1+x) به ازای همه در صدهای x از بین رفته است و گاف انرژی در بعضی موارد حفظ شده است. در مورد عیب تهی جایی خاصیت نیمه فلزی به غیر از مورد ?ni?_(1-x) mnsb در موارد دیگر از بین رفته است.

در این نوشتار، رفتار غیرخطی نوری بلورهای مایع نماتیک به صورت خالص و آلاییده به رنگینه آزو بررسی شده است. روش روبش- z برای اندازه گیری ضریب شکست و ضریب جذب غیرخطی بلور مایع نماتیک 6chbt در دوحالت خالص و آلاییده به رنگینه sudan black b بکارگرفته شده است. اندازه گیری ها تحت تابش لیزر he:ne با طول موج 8/632 نانومتر و بیشینه توان خروجی 50 میلی وات در حضور میدان الکتریکی خارجی ac صورت گرفته است. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که ضریب شکست غیرخطی از مرتبه cm2/w 5-10 و با علامت منفی است که منفی بودن ضریب شکست دلیل بر وجود خودواگرایی در نمونه است. ضریب جذب غیرخطی نیز با استفاده از روش روبش-z با دریچه باز بدست آمد. نتایج این آزمایش در ولتاژهای مختلف نشان دهنده تغییر فرایند جذب و در شدت های مختلف با افزایش شدت، کاهش قدرمطلق جذب غیرخطی بود. همچنین به خواص غیرخطی بلور مایع نماتیک w1680 آلاییده به رنگینه های sudan iii و sudan iv با استفاده از نظریه پراش در میدان دور پرداختیم. در اینجا آزمایش ها تحت لیزر پیوسته nd:yag با طول موج 532 نانومتر و بیشینه توان خروجی 50 میلی وات انجام شده است. در مورد رنگینه sudan iii تعداد حلقه های پراش با اعمال ولتاژهای مختلف ac تغییر می کند و ضریب شکست غیرخطی از مرتبه cm2/w 3-10 است. اما در مورد رنگینه sudan iv با اعمال میدان، فاصله بین حلقه ها از مرکز به سمت بیرون کمتر می شود.