خواص ساختاری و اکترونی انبوه نیترید گالیم، سه نانولوله زیگزاگ (?و?)، (?و??) و (?و??) و نانوسیم ورتسایت فسفید گالیم محصور شده در نانولوله ی (?و??) نیترید گالیم با استفاده از نظریه تابعی چگالی و تقریب شیب تعمیم یافته مورد بررسی قرار گرفته است. پس از بهینه سازی ساختاری نانولوله ها، تغییر شعاع حلقه ی نیتروژن نسبت به شعاع حلقه گالیم (باکلینگ شعاعی) و همین طور گاف انرژی محاسبه شده است. با افزایش شعاع نانولوله ها باکلینگ شعاعی کاهش و گاف انرژی افزایش می یابد. محاسبات ساختاری و الکترونی روی نانوسیم فسفید گالیم قبل از وارد شدن به نانولوله (?و??) انجام شده و کشیده شدن اتم های فسفر به بیرون نسبت به اتم های گالیم و گاف انرژی غیر مستقیم مشاهده شده است و پس از وارد کردن نانوسیم به نانولوله برهم کنش قابل ملاحظه بین اتم های سطح خارجی نانوسیم و نانولوله مشاهده می شود که به دلیل ضخامت زیاد نانوسیم بوده وموجب تغییر شکل قابل ملاحظه در ساختار وکاهش شدید گاف انرژی در آن شده است. این برهم کنش دراین نمونه از نانوکابل برای درک بهتر سیستم های هیبریدی نانوسیم – نانولوله ساخته شده از ترکیبات غیر کربنی می تواند بسیار مفید باشد

نیمه رساناهای(mg2si, mg2ge) نقش مهمی در تکنولوژی دارند. با استفاده از پارامترهای کشسانی بلور، اطلاعات ارزشمندی در مورد پیوند اتمی و پایداری ساختار می توان به دست آورد. در این پایان نامه خواص الکتریکی و مکانیکی ترکیبات (mg2si, mg2ge)با استفاده از نظریه ی تابعی چگالی، مورد مطالعه قرار گرفته است. پارامتر بهینه ی شبکه و ثابت های کشسانی مستقل، با استفاده از کد نرم افزاری wien2k و تقریب شیب تعمیم یافته به دست آمده است. برای بررسی خواص ساختاری و الکترونی ترکیبات (mg2si, mg2ge) چگالی حالت های کلی و جزیی و همچنین ساختار نواری این ترکیبات در تقریب های gga و mbj بررسی شدند. در تقریب gga گاف انرژی برای mg2si و mg2ge به ترتیب برابر با 26/0 و 143/0 الکترون- ولت و در تقریب mbj به ترتیب53/0 و 58/0 الکترون- ولت به دست آمد. آنالیز ساختار نواری و چگالی حالت های کلی و جزئی نشان داد که ترکیبات mg2si و mg2ge نیمه رسانا با گاف نواری غیر مستقیم هستند. محاسبات نظری برای برآورد خواص کشسانی این ترکیبات انجام شده است و ثابت های شبکه-ی به دست آمده، تطابق خوبی با مقادیر محاسبه شده ی دیگران دارد. برای محاسبه ی مدول حجمی، مدول برشی، مدول یانگ و ضریب پواسون، از تقریب voight-reuss-hill استفاده شده است. پارامتر ناهمسانگرد زینر و رفتار مفتول شدگی/ شکنندگی این ترکیبات نیز بررسی شد. نتایج حاکی از همسانگردی این ترکیبات است هرچند مقادیر پارامتر زینر برای این ترکیبات نشان می دهد که ترکیب mg2ge نسبت به mg2si همسانگردتر است. سرعت های تراکمی، حجمی، برشی و میانگین سرعت موج و نیز دمای دبای این ترکیبات محاسبه شده اند.

در این پایان نامه برای بررسی خواص ساختاری، الکترونی، اپتیکی و مغناطیسی پروسکایت باریم استانات(basno3) هم در شکل خالص و هم آلایش داده شده با اتم mn، محاسبات اصول اولیه بر اساس نظریه ی تابعی چگالی با دو تقریب gga و mbj روی پتانسیل تبادلی-همبستگی انجام شده است. برای انجام محاسبات از کد محاسباتی wien2k استفاده شده است. آنالیز ساختار نواری و چگالی حالت های کل و جزئی برای باریم استانات نشان می دهد که این ترکیب یک نیمرسانا با گاف نواری غیر مستقیم در راستای تقارنی است. گاف انرژی برای آن در تقریب gga، ev98/0 و در تقریب mbj، ev65/2 محاسبه شد. در حالی که مقدار گاف تجربی ev1/3 و ev4/3 گزارش شده است. ثابت های اپتیکی شامل تابع دی الکتریک، بازتابندگی اپتیکی، ضریب شکست و تابع اتلاف انرژی الکترون برای تابش های تا ev35 در دو تقریب gga و mbj محاسبه شده است. پیک های موجود در قسمت موهومی تابع دی الکتریک در انرژهای پایین به جذب فوتون توسط الکترون و گذار از اوربیتال p2 o در بالای نوار ظرفیت به اوربیتال s5 sn در پایین نوار رسانش و پیک های با انرژی بالاتر به گذار الکترون از اوربیتال p5 sn به ترازهای خالی بالای نوار رسانش مربوط می شوند. اثر افزودن اتم mn در مکان های اتم sn در باریم استانات روی خواص ساختاری، الکترونی و مغناطیسی basn1-xmnxo3 به ازای بررسی شد. محاسبات نشان می دهد که با افزایش ناخالصی mn، پارامتر شبکه کاهش یافته و بلور سخت تر می شود. آنالیز ساختار نواری و چگالی حالت های کل نشان می دهد که این سیستم به ازای 5/0 مانند یک نیم فلز رفتار می کند و گشتاور مغناطیسی کل محاسبه شده برای آن برابر مقدار صحیح 3 به ازای واحد اتم ناخالصی mn است.

پایداری یک مسأله ی پیچیده و اجتناب ناپذیر در انواع لیزرهای مختلف تک مدی و چند مدی است. در اینجا ساده-ترین حالت پایداری مربوط به لیزرهای کلاس با یک مولفه ی نوسانی میدان الکتریکی کاواک مورد بررسی قرار گرفته است. این سادگی از پاسخ سریع دو مولفه ی نوسانی دیگر لیزر، یعنی وارونی جمعیت اتم ها و گشتاور دو قطبی اتم ها ناشی می شود. نوسان مدهای کاواک را به سه مد طولی با شش درجه ی آزادی نوسانی محدود کرده ایم. با استفاده از نظریه ی پایداری، شرط نوسان هم زمان هر سه مد کاواک بر حسب آهنگ پمپاژ لیزر را تعیین کرده ایم. در نهایت نشان می دهیم که نتایج به دست آمده قانون بقای انرژی را ارضا می کنند.

در این پایان نامه رفتار لیزرهای کلاس b در حال نوسان همزمان سه مد طولی مورد بررسی قرار می گیرد. معادلات ماکسول- بلوخ را از حالت یک مد به سه مد تعمیم می دهیم و سپس با حل آن بهره ی تقویت مدهای جانبی و مد مرکزی همراه با تابش گسیل خود بخود را محاسبه می کنیم. حالت پایدار لیزر وقتی ارضا می شود که نعداد فوتون های نوسانی دو مد جانبی مثبت و مد مرکزی منفی باشد و حالت ناپایدار وقتی است که هر سه منفی باشد. در پایان نشان می دهیم جواب های به-دست آمده قانون بقای را اثبات می کند.

آلیاژهای هوشمند با پایه تیتانیوم به دلیل داشتن خاصیت حافظه شکلی به طور گسترده ای در زمینه مهندسی و پزشکی مورد توجه قرار گرفته اند. در طی گذار مارتنزیت tini چهار فاز مختلف b2، r-phase، b19 و b19’ مشاهده می شوند. در این پایان نامه خواص ساختاری‏، الکترونی و الاستیکی tini1-xcux که در آن x = 0, 25, 75 است‏، در فاز ‎b2‎ مورد بررسی قرار گرفته است. محاسبات بر اساس اصول اولیه و مبتنی بر نظریه تابعی چگالی با تقریب ‎gga‎‏ روی پتانسیل تبادلی - همبستگی انجام شده است. برای انجام محاسبات از کد محاسباتی ‎wien2k‎‏ استفاده شده است. آنالیز ساختار نواری و چگالی حالت های کلی و جزئی برای tini1-xcux هیچ گافی ندارد که این نشان دهنده فلز بودن ترکیب در هر دو حالت خالص و ناخالص است. نمودارهای دو بعدی و سه بعدی چگالی ابر الکترونی‏ رسم شد که در هر دو حالت خالص و ناخالص دارای تقارن کروی هستند و همپوشانی ابر الکترونی ندارند. ‏بنابراین پیوند آلیاژ مورد نظر‏، پیوند فلزی است. خواص مکانیکی ‏مانند تنش‏، کرنش‏، ‏مقاومت برشی تتراگونال‏ و مقاومت برشی تریگونال‏ مورد مطالعه قرار گرفته است و مدول حجمی‏، مدول برشی‏، مدول یانگ‏، ضریب پواسون‏، ناهمسانگردی ‏الاستیکی و رفتار مفتول شدگی با استفاده از تقریب ‎voigt-reuss-hill‎محاسبه شد.‎ ملاحظه شد شکنندگی آلیاژ با افزایش ‎cu‎‏ افزایش می یابد. ترکیب tini25cu75 ناهمسانگردی بیشتری نسبت به دو حالت دیگر دارد. در حالت خالص ‏ناهمسانگردی زینرنسبت به دو حالت ناخالص به عدد یک نزدیک تر ‏می باشد‏، لذا دارای کم ترین ناهمسانگردی است. ‏حالت خالص نسبت به دو حالت دیگر مفتول پذیرتر است و با افزایش ناخالصی‏، مفتول شدگی کاهش می یابد.

در این پایان نامه خواص ساختاری، الکترونی و مغناطیسی پروسکایت باریم روتنایت (baruo3)، استرونسیم روتنایت(srruo3) و لانتانیم روتنایت(laruo3) مورد بررسی قرار گرفته است. محاسبات، بر اساس اصول اولیه و مبتنی بر نظریه تابعی چگالی (dft) با تقریب گرادیان تعمیم یافته (gga) روی پتانسیل تبادلی- همبستگی انجام شده است. برای انجام محاسبات از کد محاسباتی wien2k استفاده شده است. ثابت شبکه، مدول حجمی و مشتق مدول حجمی بر حسب فشار را برای هر سه ترکیب بدست آوردیم و با هم مقایسه کرده ایم. ساختار نواری، چگالی حالت های کل و جزئی و چگالی ابر الکترونی برای ترکیبات مورد نظر رسم شدند. هر سه ترکیب خاصیت فلزی از خود نشان می دهند. در تمام این ترکیب ها پیوند بین اتم های ru-o یک پیوند کوالانسی است که ناشی از هیبریداسیون بین اوربیتال های d-ru و p-o می باشد. همچنین خواص مغناطیسی هر سه ترکیب بررسی شدند، که خاصیت فرومغناطیسی برای دو ترکیب baruo3 و srruo3 و خاصیت پارامغناطیسی برای laruo3 بدست آمد.

به وسیله ی نظریه تابعی چگالی اختلالی، پاشندگی فونونی، چگالی حالت های فونونی، ظرفیت گرمایی ویژه و خواص مکانیکی نانولوله های کربنی تک دیواره باریک (دسته صندلی و زیگزاگ) با استفاده از شبه پتانسیل فوق نرم محاسبه شده است. در تحقیق حاضر برای محاسبه ی اثر ناخالصی، یک اتم کبالت در مرکز یک یاخته بسیط نانولوله ی کربنی (0و5)، در نظر گرفته می شود.

در این پایان نامه خواص ساختاری، الکترونی و اپتیکی انبوهه آلیاژهایbex zn(1-x) o با ازای x=0,0.125,0.25,0.375,0.5,0.625,0.75,0.875,1 و نانولوله های زیگزاک (10,0)، آلیاژهای bex zn(1-x) o به ازای x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1 مورد بررسی قرار گرفته است. محاسبات براساس اصول اولیه و مبتنی بر نظریه ی تابعی چگالی با دو تقریب gga و mbj برای انبوهه ها و تقریب gga برای نانولوله ها، روی پتانسیل تبادلی – همبستگی انجام شده است. برای انجام محاسبات از کد محاسباتی wien2k استفاده شده است. با بهینه سازی ساختار انبوهه ی آلیاژهای bex zn(1-x) oo مشاهده شدکه با کاهش درصد غلظت be، ثابت شبکه افزایش پیدا می کند. مطالعه ساختار نواری و چگالی حالت های کلی و جزئی، همه ی ساختارهای انبوهه و نانولوله های آلیاژهای bex zn(1-x) o نشان می دهد که این آلیاژها (نانولوله ها و انبوهه ها)، همگی نیم رسانا با گاف نواری مستقیم در راستای تقارنی ?-? هستند. گاف نواری برای نانولوله های این آلیاژها با غلظت های مختلف be از 1.48 تا 5.11 الکترون ولت و برای انبوهه های این آلیاژها با غلظت های مختلف be با تقریب mbj از 2.66 تا 9.45 الکترون ولت و با تقریب gga از 0.77 تا 7.44 الکترون ولت محاسبه شده است. ثابت های اپتیکی شامل تابع دی الکتریک، بازتابندگی اپتیکی، ضریب شکست، ضریب خاموشی و تابع اتلاف انرژی الکترون برای تابش های تا 35 الکترون ولت با هر دو تقریب mbj و gga برای انبوهه ها و با تقریب gga برای نانولوله ها محاسبه شده است. براساس نتایج بدست آمده، مشاهده شد که با کاهش غلظت be در ساختارها، اعم از نانولوله ها و انبوهه ها، ثابت دی الکتریک استاتیک و ضریب شکست استاتیک افزایش می یابد.

in this thesis, structural, electronical, and optical properties of inverse pervskite(ca3pbo) in cubic phase have been investigated.the calculation have been done based on density functional theory and according to generalized gradiant approximate (gga) as correlating potential. in order to calculate the configurations, implementing in the wien2k code have been used from 2013 version. first of all, the lattic constant in zero pressure was optimized and then we focused on electronic and optical properties of this structure. the analyzing of band structure with energy density of stste of optical and total density of state have been done for that structure and we saw that effect of spin orbit had a considerable effect on the energy band structures also on gap state of structure. optical constant includes, dielectric function, red and imaginary function, index reflective, optical reflectivity, conductivity loss function electron energy to 35ev are estimated approximation gga.existing peaks in imaginary parts of dielectric function with low energy are due to photon absorption by electron and transition from 6p pb orbital on valence band to 3d ca orbital . in this project, the optical properties of inverse cubic perovskites was investigated for the first time. unfortunetly any other experiencial and theoretical works in this field has not been done. in order to compare the conclusions together. we hope that investigated conclusions would be in true direction with other projects that are going to be in future.

چکیده ندارد.