اکسید تیتانیوم یا تیتانیا از کاربردهای بسیار وسیعی برخوردار است و از این رو توجه فوق العاده پژوهشگران و صنعتگران را به خود جلب کرده است. با فراهم شدن امکان ساخت نانو ذرات و نانو لایه های تیتانیا شاهد تغییرات جالبی در خواص فیزیکی و شیمیایی آن هستیم. از طرف دیگر، نیمرسانا های مغناطیسی رقیق نیمرساناهایی هستند که با تزریق موثر اسپین اتم های جانشانی مغناطیسی مانند فلزات واسط دارای خواص مغناطیسی میشوند. اما این مهم باید دارا دو خاصیت اساسی باشد: اول اینکه دارای دمای گذار بالاتر از دمای اتاق باشد و دوم اینکه اسپین ها به طور یکنواخت در ساختار شبکه میزبان نیمرسانا توزیع شده باشند تا اسپین الکترون در عبور از نیمرسانا تغییر نکند. این امر توجه بسیاری از پژوهشگران را به خود جلب کرده است. گزارشات متعددی در مورد مغناطش دمای اتاق اکسید تیتانیوم وجود دارد اما هنوز مسئله اساسی منشاء مغناطش آن به صورت سوال باقی ماند است. روش های سنتز و ساخت فراوانی مورد آزمایش قرار گرفته اند تا مشکلات ناشی از ناهمگنی فازی و تشکیل خوشه های فلزی را برطرف سازند اما هر کدام دارای معایب و مزیتهای خاص خود هستند. در این کار پژوهشی از روش سل- ژل به عنوان یکی از آسان ترین، موثرترین روش های سنتز نانوذرات استفاده شد. این روش قابلیت کنترل و هدایت واکنش را تا محصول نهایی فراهم می آورد. از روش افشانه- حرارتی نیز به عنوان روشی آسان، مقرون به صرفه برای تهیه لایه های نازک اکسید تیتانیوم با جانشانی های مغناطیسی استفاده شده است. از مهمترین مولفه های این روش کنترل دما و آهنگ لایه نشانی و ترکیب مواد می باشد. در فصل اول به صورت اجمالی به بررسی مسئله نیمرساناهای مغناطیسی رقیق، کاربرد و دلایل اهمیت و پیشرفت آنها می پردازیم. در فصل دوم با بررسی مفاهیم فیزیکی و مدل های نظری مغناطش نیمرساناهای متداول به بررسی مشکلات ساخت آنها پرداخته و در پایان روش های تجربی شناسایی و بررسی خواص آنها که در این پژوهش نیز مورد استفاده قرار گرفته اند معرفی می شوند. در فصل سوم با بررسی برخی از گزارشات علمی مرتبط با موضوع این پژوهش به بررسی نتایج آنها می پردازیم. در فصل چهارم مراحل کارهای تجربی، نتایج آزمایشگاهی و مشخصه یابی نانوذرات و لایه های نازک بیان شده و در پایان به تفسیر نتایج پرداخته می شود.