بررسی ابتدا به ساکن 1-تهی جاهای باردار اکسیژن در tio2 2-پایداری ساختاری نانوسیمهای باریک هگزاگونال mnas

در رساله حاضر محاسبات ابتدا به ساکن برای تهی جاهای اکسیژن در انبوهه دی اکسید تیتانیوم با استفاده از روشهای بهبود گاف انرژی نظیر gga+u، تقریب بس ذره ای gwو تئابع هیبریدی انجام گرفته است. نتایج حاصل از بکارگیری تقریب gga+uگرچه تاحدی گاف و جایگزیدگی ترازهای تیتانیوم را بهبود می بخشد ولی قادر به توصیف مناسب از ترازهای منتج از حضور تهی جاهای اکسیژن در داخل گاف نیست و آنها را به نوار هدایت منتقل می کند.در ابتدا با استفاده از تقریب gwروی حالت زمینه gga+u که نقطه مناسب تری برای شروع نسبت به ggaمی باشد به بررسی گاف انرژی و الکترون خواهی انواع تهی جاها پرداخته ایم. این نتایج تصحیح شده نشان می دهد که رهیافت جدید تهی جاهای یکبار یونیده اکسیژن را داخل گاف انرژی ناپایدار می کند.بعلاوه این رهیافت برغم بهبودی شایان توجه گاف قادر به جابجایی ترازهای منتسب به این نقص های نقطه ای نمی باشد. در ادامه به سراغ روشهای هیبریدی hseو pbe0 رفته ایم که درون خود بخشی از جمله تبادلی دقیق را دارند. نتایج این روش نشان می دهد که هر دوی این تابعی ها قادر به انداختن ترازهای تهی جاهای یکبار یونیده وخنثی بدرون گاف انر/زی در تطابق با تجربه هستند این در حالی است که روش hse نیز گاف را دقیقا مطلبق با تجربه یعنی 3evگزارش می کند. در بخش دوم به مطالعه ابتدا به ساکن نانوسیمهای مغناطیسی mnas در دو نظم کریستالی با محوریت اتم منگنز و آرسنیک پرداخته ایم. برای توصیف پایداری ساختاری از دو مدل پدیده شناختی یکی مبتنی بر انرزی پیوندهای آویزان و دیگری بر اساس انرژی اتمها بر حسب موقعیتشان در ساختار نانوسیم استفاده شد. نتایج بدست آمده برای انرژی همدوسی حاکی از پایداری تناوبی برای این دو دسته از نانوسیمها می باشد.همچنین تحلیل نتایج انرژی برای لبه و سطح نشان می دهد که اتمهای لبه مسول این رفتار تناوبی می باشند بطوری مه اتم مغناطیسی در لبه منجر به ناپایداری بیشتر می شود. در ادامه نیز برای تحقق شرایط رشد در دما وفشار واقعی از روش ترمودینامیک ابتدا به ساکن بر پایه انسامبل کانونی بزرگ استفاده شد که نتایج این بخش نیز بر تناوبی بودن پایداری ساختاری اشاره دارد.