نانو ذرات طلا به وسیله لایه نشانی هم زمان روشهای rf-pecvd و rf sputtering از هدف طلا در محیطی از گاز استیلن، در دمای اتاق و توان ثابت rf، بر بستر نانو لوله های کربنی رشد داده شد. از روش انباشت بخار شیمیایی حرارتی tcvd بر پایه کاتالیست پا لادیم برای رشد نانولوله های کربنی استفاده شد .پالادیم معلق در استن به روش لایه نشانی اسپینی به صورت همگن برروی زیر لایه کوارتزی لایه نشانی شد. برای تعداد دفعات لایه نشانی اسپینی به علت توزیع همگن تراکم نانولوله های کربنی و همچنین افزایش تراکم تا حدی که نور قادر به عبور از سطح نمونه باشد، به منظور بررسی خواص حسگرزیستی به روش اپتیکی، حالت بهینه ای یافته شد. سپس تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی sem و طیف رامان برای مشخصه یابی نانو لوله های کربنی استفاده شد. خواص کریستالی نانو ذرات طلا بربستر نانو لوله های کربنی توسط آنالیز xrd برای نمونه ها انجام شد. نتایج حاصله از این مشخصه دلالت بر تشکیل بلورک های طلا و تشکیل نانولوله کربنی دارد. با استفاده از طیف سنجی uv-visible قله تشدید پلاسمون سطحی نانو ذرات طلا بر بستر نانو لوله های کربنی بررسی شد. از این نانو ترکیب برای آشکار سازی dna تک رشته ای(پرایمر)، برپایه ی جابجایی قله تشدید پلاسمون سطحی استفاده شد. این نتیجه حاصل شد که استفاده از بستر نانو لوله های کربنی پاسخ حسگری نانو ذرات را بهبود می بخشد.

بررسی نحوه تولید و خواص نانو ذرات فلزی از مهمترین موضوعاتی است که به علت کاربردهایشان در فیزیک و شیمی مورد توجه پژوهشگران واقع شده اند. در این پژوهش خواص الکتریکی و فوتورسانندگی نانو ذرات مس در بستر لایه های کربنی آمورف بررسی شده است. نانو ذرات فلزی وغیرفلزی مس با شیوهrf- sputtering,rf-pecvd,co-deposition ایجاد شده اند که با توجه به درصد میزان مس مقاومتهای متفاوتی خواهند داشت. تغییرات فشار ،توان و زمان در عمل لایه نشانی موثر است. همچنین با استفاده از منبع سیگنال ژنراتور ac و منبع dc، ولتاژ ها و فرکانس های مختلفی را به لایه های دارای نانو ذرات اعمال نموده و آنگاه تغییرات جریان و مقاومت اندازه گرفته شده است. رسانندگی بین نانوذرات با توجه به مکانیزم پرکولاسیون در بین نانوذرات فلزی و مکانیزم تونل زنی در بین نانوذرات غیرفلزی صورت گرفته است. با توجه به ساختار پله ای دراندازه گیری های جریان-ولتاژپدیده کولمب بلاکد مشاهده شده است. با مقایسه رسانندگی تحت منبع dc,ac مشاهده گردید که رسانندگی تحت منبع متناوب افزایش یافته است. با توجه به وابستگی نانوذرات به فرکانس وبااستفاده از مدل درود زمان واهلش نانوذرات از مرتبه ای درحدود ثانیه بدست آمد که این مقداربه دلیل برخوردبین الکترون ها وفونونها در نانوذرات افزایش یافته است. پس از آن فوتو رسانندگی لایه های نانوذرات فلزی وغیرفلزی تحت منبع ac و dcو بالطبع تغییرات رسانندگی و مقاومت این لایه ها در اثر جذب نور مورد بررسی قرار گرفته اند. اطلاعات حاصل حاکی از این موضوع است که لایه های نانوذرات تحت منبع مستقیم در برابر نور پاسخی ندارند. تغییرات جریان – فرکانس و فوتورسانندگی لایه ها تحت منبع ac با تاباندن نور بررسی شد و لایه های غیرفلزی با تابش نور در دمای اتاق پاسخ نوری داشتند و میزان رسانندگی شان افزایش یافت. هدف اصلی در این پروژه، چگونگی هدایت الکتریکی الکترونهادرنانوذرات وجذب نور است. که می توان کاربرد این پروژه را درخصوص اپتو الکترونیک ، بیو حسگرها ونانوادوات الکترونیکی پیشنهادکرد.

در این تحقیق با استفاده از نظریه ی تابعی چگالی به بررسی خواص الکترونی و پایداری ساختاری نانو خوشه های نوبل فلزات به کمک نرم افزار گوسین2009 پرداختیم. از بین خوشه های 14، 38، 62، 92 و 116 اتمی که در نظر گرفتیم، ساختار خوشه های 14 و 38 اتمی را بهینه کردیم و این نتیجه حاصل شد که بهینه سازی تأثیر چندانی در انرژی کل و پایداری ساختاری این خوشه ها نمی گذارد. شبه پتانسیل های cep-4g و lanl2dzرا برای هر سه نوبل فلز به کار برده و برای مس و نقره محاسبات تمام الکترونی را نیز با استفاده از پایه ی3-21g انجام دادیم. انرژی گذار بین نواری را برای هر سه نوبل فلز مس، طلا و نقره محاسبه و تغییرات آن را بر حسب اندازه ی خوشه بررسی کردیم. با افزایش اندازه، در مورد مس و نقره به جز خوشه ی 92 اتمی کاهش گذار بین نواری و در مورد طلا روند تغییرات منظمی را مشاهده نکردیم. اینکه مقادیر مربوط به خوشه ی 92 اتمی در هر سه نوبل فلز خارج از روند است می تواند ناشی از نحوه ی قطع اتم ها روی سطح خوشه باشد، که باعث به وجود آمدن تقارن سطحیِ متفاوتی نسبت به سایر خوشه ها شده است. البته لازم به ذکر است که در مورد هر سه نوبل فلز، انرژی گذار بین نواریِ محاسبه شده با افزایش اندازه ی خوشه به مقادیر تجربی نزدیک می شود که این مقادیر برای نقره، مس، طلا به ترتیب برابر با 4، 2/2 و4/2 الکترون- ولت می باشد. چگالی بار سطحی، چگالی ترازهای الکترونی، اختلاف انرژی آخرین تراز پر و اولین تراز خالی(گاف انرژی) و انرژی تشکیلِ خوشه های مختلف را نیز محاسبه کردیم. با افزایش اندازه ی خوشه، روند کاهشی در انرژی تشکیل و اختلاف انرژیِ آخرین تراز پر و اولین تراز خالی مشاهده کردیم. کاهش انرژی تشکیل با افزایش اندازه ی خوشه دلالت بر پایداری ساختاری بیشتر خوشه های بزرگتر دارد. بررسی خواص الکترونی به خصوص گذار بین نواریِ نانو خوشه های نوبل فلزات به دلیل تأثیر زیادی که روی تشدید پلاسمون سطحی این نانو ذرات دارد از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با توجه به اینکه تشدید پلاسمون سطحی اساس کار حسگرهای زیستی است توجه محققین زیادی را به خود جلب کرده است.