در این پایان نامه برهم کنش واندروالس و اثرات اکسیتونی بر نانوساختارهای کربنی از قبیل گرافن، نانولوله ی کربنی و فولرن بررسی شده است. ابتدا توضیح مختصری در رابطه با علم نانو ارائه می شود و سپس به بررسی نانوساختارهای کربنی می پردازیم. سپس تاریخچه ای از برهم کنش واندروالس ارائه می دهیم و پس از آن با استفاده از نظریه ی اختلال و روش وردشی برهم کنش واندوالس بین دو صفحه گرافن و هم چنین بین یک اتم کربن و یک فولرن را محاسبه می نماییم. در واقع، برهم کنش بین دو صفحه گرافن یک برهم کنش جاذبه است. ما از نظریه ی اختلال مرتبه دوم برای محاسبه انرژی استفاده می کنیم. برای این کار ابتدا انرژی برهم کنشی بین دو اتم کربن را محاسبه می نماییم، سپس با استفاده از نتایج آن برهم کنش واندروالس بین دو صفحه گرافن و هم چنین بین یک اتم کربن ویک فولرن به دست می آیند. سپس، به بررسی اثرات اکسیتونی می پردازیم. این اثرات را در حالت سه بعدی، دو بعد، یک بعدی و صفربعدی بررسی می نماییم، و سرانجام در فصل آخر اثر اکسیتونی را بر روی نانولوله های کربنی، فولرن و گرافن مطالعه می نماییم. برای این منظور از تقریب وردشی ترکیب شده با تقریب جرم موثّر استفاده می نماییم. مشاهده می شود که این اثر هنگام مطالعه ی خواص اپتیکی این مواد مهم است و باید در نظر گرفته شود.