هدف از این پژوهش، مطالعه ی خواص ساختاری و الکترونی ترکیب pute در فازهای کلرید سدیم )) و کلرید سزیم ( ) با استفاده از نظریه ی تابعی چگالی و امواج تخت بهبودیافته ی خطی با پتانسیل کامل (fp-lapw) با استفاده از نرم افزار محاسباتی می باشد. محاسبات با استفاده از تقریب gga در حضور برهم‎کنش اسپین مدار و در غیاب آن و هم چنین باحضور پتانسیل اوربیتالی انجام شده است. هم چنین محاسبات مربوط به قطبش اسپینی برای هر دو ساختار انجام شده است که با توجه به نتایج به دست آمده، می توان نظم مغناطیسی را برای هر دو ساختار مشاهده نمود. نتایج خواص ساختاری مربوط به ساختار نشان می دهد که پارامتر شبکه تعادلی به دست آمده از تقریب gga در حضور برهم کنش اسپین مدار بیشترین سازگاری را با مقادیر تجربی دارد. هم چنین، ضریب گرمای ویژه ی الکترونی، مدول حجمی و مشتق آن نیز در این ساختار، که در حضور برهم کنش اسپین مدار و قطبش اسپینی محاسبه شده اند در توافق خوبی با مقدار تجربی و کارهای دیگران است. نتایج خواص ساختاری مربوط به ساختار نشان می دهد که پارامتر شبکه تعادلی به دست آمده از تقریب gga بیشترین سازگاری را با کارهای دیگران دارد. هم چنین مدول حجمی و مشتق آن نیز در این ساختار، که در حضور برهم کنش اسپین مدار محاسبه شده اند در توافق خوبی با کارهای دیگران است.

هدف از انجام این تحقیق، مطالعه خواص ساختاری و الکترونی ترکیبات و با استفاده از روش امواج تخت بهبود یافته ی خطی با پتانسیل کامل بر پایه ی نظریه‎ی تابعی چگالی و با استفاده از نرم‎افزار محاسباتی وین دو هزار است. انتخاب این دو ترکیب به این دلیل است که دارای ساختار مکعبی یکسان هستند و از نظر مغناطیسی هر دو پاد فرومغناطیس می‎باشند. خواص ساختاری و الکترونی ترکیب در غیاب و حضور برهم کنش اسپین - مدار و پتانسیل اوربیتالی بررسی شده است. نتایج نشان می‎دهد که پارامتر شبکه ی تعادلی محاسبه شده از تقریب و مدول حجمی به دست آمده از تقریب بیشترین سازگاری را با مقادیر تجربی دارند. هم چنین در نظر گرفتن پتانسیل اوربیتالی در حضور برهم کنش اسپین - مدار گافی در نمودارهای ساختار نواری و چگالی حالت های الکترونی ایجاد می‎کند که این مطلب نیم رسانا بودن این ترکیب را می رساند. خواص ساختاری و الکترونی ترکیب در غیاب و حضور برهم کنش اسپین - مدار، قطبش اسپینی و پتانسیل اوربیتالی بررسی شده است. نتایج نشان می‎دهد که پارامتر شبکه ی تعادلی به دست آمده از تقریب و مدول حجمی و مشتق مدول حجمی محاسبه شده از تقریب در توافق خوبی با مقادیر تجربی است. هم چنین در نظر گرفتن پتانسیل اوربیتالی نشان می دهد که ترکیب نیم رسانا است. هم چنین محاسبات مربوط به قطبش اسپینی برای هر دو ترکیب انجام شده است که نتایج به دست آمده وجود نظم مغناطیسی در هر دو ترکیب را نشان می دهد.

ویژگی های ساختاری، الکترونی، اپتیکی و مکانیکی ترکیبات cu3mn با (m= 0, n, ni, cu, zn ( با استفاده از محاسبات روش امواج تخت بهساخته با پتانسیل کامل در چارچوب نظریه ی تابعی چگالی محاسبه شده است. اثرهای همبستگی- تبادلی از تقریب های گرادیان چگالی تعمیم یافته و موضعی (gga, lda) و تقریب هایgga+u، mbj وmbj+u استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که cu3n نیم رسانای غیر مستقیم با گاف انرژی ev 5/1-7/0 است. از کمینه کردن انرژی تشکیل، ثابت شبکه cu3n در محدوده ی ? 85/3-829/3 محاسبه شده است. انقباض و انبساط ثابت شبکه در اثر افزودن اتم m به خاطر شکل گیری حالت های پیوندی و پادپیوندی بین اوربیتال های اتمی میزبان و مهمان است. افزودن نیتروژن به جایگاه خالی در مرکز سلول، سبب گذار از ویژگی فلزی به شبه فلزی می گردد. همین طور ویژگی مغناطیسی در فشارهای کمتر از gpa 3/3 (فشار کششی) القاء می گردد. افزودن m= ni, cu, zn باعث غالب شدن رفتار فلزی می شود. پر شدن جایگاه خالی cu3n منجر به افزایش قابل توجهی در ضریب شکست آن می گردد. تمامی ترکیب ها از لحاظ ترمودینامیکی پایدارند. تمامی این ترکیب ها به جز cu3n2 از لحاظ مکانیکی پایدارند.

مطالعه و ساخت نیتریدهای سه تایی آهن به منظور بهبود ویژگی های مغناطیسی آن مانند مغناطش اشباع، دمای کوری و هم چنین افزایش مقاومت در برابر زنگ زدگی صورت می گیرد. در این بلورها، نیتروژن در ویژگی های مکانیکی و مغناطیسی و پایداری شیمیایی، نقش اساسی دارد. بنابراین در این تحقیق، اثر جا نشانی اتم نیتروژن در مرکز یاخته ی یکه ی بلورهای xfe3 (x=al, ni, ga) بر ویژگی های ساختاری، الکترونی و مغناطیسی این بلورها بررسی شده است. محاسبات با استفاده از امواج تخت بهبود یافته خطی با پتانسیل کامل و بر پایه ی نظریه ی تابعی چگالی انجام شده است. نتایج نشان می دهد که با جا نشانی اتم نیتروژن در بلورهای xfe3 (x=al, ni, ga) تغییراتی در این بلورها مشاهده می شود که عبارتست از: ساختار شبکه، از فاز مکعبی ساده با پایه ی چهار اتمی به پرووسکایت مکعبی تغییر می کند، پارامتر شبکه بلور افزایش می یابد، اگرچه بلور در حالت فلزی باقی می ماند ولی رسانندگی و خاصیت فلزی آن افزایش می یابد. با جانشانی اتم نیتروژن در بلورهای alfe3 و nife3، فاز مغناطیسی این بلورها تغییر نمی کند و بلور هم چنان در فاز فرومغناطیس باقی می ماند ولی با قرار گرفتن اتم نیتروژن در بلور gafe3 تغییر فاز مغناطیسی از فرومغناطیسی به پادفرومغناطیسی مشاهده می ‍ شود.

ساختار این ترکیب ( ) مثل ساختار مکعبی ساده با ثابت شبکه ی? 606/7 با ویژ گی های فرومغناطیسی در دمای کوری k31است. پژوهش های زیادی روی این ترکیب به لحاظ نظری انجام نشده است و فقط ساختار نواری آن با استفاده از روش بستگی قوی به دست آمده است. هدف از انجام این پژوهش، محاسبه ی ویژ گی های ساختاری، الکترونی و مغناطیسی ترکیب بااستفاده از روش امواج تخت بهبود یافته ی خطی با پتانسیل کامل بر پایه ی نظریه‎ی تابعی چگالی است. برای مطالعه ی بیشتر ویژ گی های ساختاری، الکترونی و مغناطیسی ترکیب در غیاب و حضور برهم کنش اسپین - مدار و قطبش اسپینی بررسی شده است.نتایجنشان می‎دهد که ثابت شبکه ی تعادلی، گشتاور دو قطبی مغناطیسی و ضریب گرمای ویژه ی بلور در توافق بسیار خوبی با مقادیر تجربی هستند. هم چنین مدول حجمی به دست آمده به مدول حجمی گزارش شده توسط دیگران بسیار نزدیک است، و محاسبات مربوط به قطبش اسپینیوجود نظم مغناطیسی را در این ترکیب نشان می دهد. هم چنین با محاسبه ی چگالی حالت های الکترونی نحوه ی توزیع حالت های الکترونی در بلور مشخص شده است. با استفاده ازچگالی حالت هایجزیی الکترونی میزان مشارکت اربیتال های مختلفدر بلور بررسی شده است. ثابت شبکه ی تعادلی محاسبه شده ازتقریب برابر ?596/7است، گشتاور دو قطبی مغناطیسی بلور 77/6 محاسبه شده وهم‎چنین در حضور برهم کنش اسپین - مدار ضریب گرمای ویژه ی بلور 43/2 به‎دست آمده، که همه ی آن ها با مقدارهای تجربی توافق بسیار خوبی دارند.

نتایج نشان می دهدکه این دسته از ترکیبات همگی نیم رسانا هستند،که ترکیب bese نیم رسانای با گاف غیرمستقیمبا گاف نواریبرابرev)62/3= ) و گاف مستقیمبا گاف نواریبرابر ev)5= ) و برای بقیه ی ترکیبات سه تایی با مقادیر (75/0و5/0و25/0و0 =x) همگی نیم رسانای با گاف مستقیمبا گاف نواریبه ترتیب برابر ev(7/3و7/2و4/2و07/2) می باشند. افزودن بریلیم به ترکیب cdse با غلظت های مختلف xبا مقادیر (1و75/0و5/0و25/0و0 =x ) باعث کاهش ثابت شبکه،کاهش ضریب شکست،کاهش تراکم پذیری،کاهش ضریب بازتاب،افزایش مدول حجمی،افزایش گاف نواری و افزایش گاف اپتیکی می شود.

نانولوله‏ ها با ویژگی های منحصر به فرد مکانیکی، الکتریکی و اپتیکی جایگزین مناسبی برای بیشتر مواد به کار رفته در صنعت می‏باشند. تاکنون نانولوله ‏هایی از جنس‏ های مختلف از جمله کربن، نیترید گالیوم ، کاربید سیلیکن ، اکسید روی ، نیترید آلومینیوم و نیترید بور ساخته شده اند که امروزه از میان آن ها نیم رساناهای نیتروژن‎ دار به دلیل ویژگی های منحصر به فرد، بیش تر توجه محققین را به خود جلب کرده است و از آن جا که افزودن ناخالصی به نانولوله‎ ها، ویژگی های ساختاری و الکترونی آن ها را تغییر می دهد و می تواند باعث ایجاد قطبش اسپینی شود هر روزه پژوهش ها و نتایج جدیدی در این زمینه ارائه می شود. تاکنون در این زمینه آلیاژ نانولوله ی نیترید آلومینیوم با عناصر واسطه 3d گزارش شده است. در این پژوهش نانولوله ی نیترید آلومینیوم (5,5) پیش و پس از افزودن ناخالصی هایی از خانواده عناصر واسطه 4d از جمله ایتریم، نیوبیم و روتنیم مورد بررسی قرار گرفته است. محاسبات با استفاده از برنامه pwscf از بسته نرم افزاری کوانتوم اسپرسو انجام شده است. این برنامه بر اساس نظریه ی تابعی چگالی و با در نظر گرفتن امواج تخت به عنوان توابع موج پایه در بسط توابع موج الکترونی و استفاده از شبه پتانسیل بنا شده است. نتایج نیم رسانایی نانولوله ی نیترید آلومینیوم خالص را با گاف غیرمستقیم 3/142 الکترون ولت تأیید می کند و نشان می دهد که نانولوله های نیترید آلومینیوم آلاییده با ایتریم و نیوبیم حالت نیم رسانایی خود را حفظ می کنند و فقط گاف آن ها تغییر می کند اما افزودن روتنیم، باعث فلز شدن آن می شود. هم چنین محاسبات نشان می دهند نانولوله ی آلومینییوم نیترید خالص پایدارتر از نانولوله آلاییده با هر سه ناخالصی می باشند

نانولوله اکسید روی خالص غیرمغناطیسی ونیم رسانا می باشدکه بعد از آلاییده شدن با اتم نقره رسانا شده و باجذب اتم اکسیژن برحالت آلاییده به نیم فلز تبدیل می شود که درصنعت اسپین ترونیک کاربرد زیادی دارد.