Побудовано узагальнену експоненціальну модель, що враховує можливість одночасного існування декількох паралельних каналів розповсюдження світлової енергії екситонами. Детальне фізичне обгрунтування моделі здійснено на базі екситонів Френкеля. Нова модель зберігає всі переваги широко вживаної одно-експоненціальної моделі екситону, як однієї з небагатьох задач в теорії розповсюдження електро-магнітніх хвиль в обмежених просторово-диспергуючих середовищах, що мають точний розв'язок. В той же час вона суттєво розширює можливості досліджень нелокальних оптичних явищ в кристалах. В роботі запропонована модель використовується, зокрема, для одержання додаткових краєвих умов та рівняння балансу для потоку та густоти поляритонної енергії, а також для вирішення ряду інших проблем кристалооптики з просторовою дисперсією в спектральній області екситонних резонансів.

Просторовий розподіл та переважна орієнтація молекул білків у моношарі досліджена з застосуванням кінетики поверхневого плазмонного резонансу (ППР) та мікроскопії атомних сил (МАС) підчас адсорбції фібриногену людини на поверхню золота. У роботі проведена серія специфічних імунних реакцій щоб проаналізувати адсорбційно-конформаційний стан плівок фібриногену. Отримані результати демонструють прямий зв'язок кінетичних параметрів реакції антиген-антитіло з конформацією фібриногену на межі розподілу. Застосування МАС і ППР аналізів дало можливість визначити одно-, двох- та трьох молекулярні структурні сполуки фібриногену на межі розподілу. Адсорбція фібриногену на поверхню полікристалічного золота - це складний процес, що містить: розгортання, стимульоване поверхнею, само-збирання та адсорбцію, які відбуваються конкурентно у часі. Цей результат підтверджує перспективу запропонованого підходу у біосенсорній техніці для визначення просторового розподілу та біофункціональних властивостей специфічних білків, які адсорбуються з біологічних рідин.

Запропоновано просту модель для розрахунку просторового розподілу електронних збуджень в рентгенівському треці, яка базується на принципово новому підході - проведенні статистичного усереднення на самому початковому етапі. Детально розглянуто розподіл температури в треці у часі при термалізації високоенергетичного фотоелектрона. Встановлено, що охолодження області рентгенівського трека відбувається за кілька десятків пікосекунд для більшості люмінофорів. Цей час набагато менший ніж час життя в збудженому стані центрів свічення, і тому, аналізуючи кінетику рентгенівського трека, залежностями від температури квантового виходу люмінесценції та ймовірності делокалізації носіїв з пасток можна знехтувати.

Одержано рішення рівняння теорії пружності у вигляді локалізованих хвиль поблизу шару, в якому є електрони, а пружні властивості відрізняються від пружних властивостей оточуючого середовища. Для товщин шару, малих порівняно з довжиною хвилі звуку, одержано аналітичне рішення рівняння дисперсії. Для електронів в середині шару побудовано електронні стани для випадку, коли поздовжній рух квазікласичний, а поперечний квантується (квантова яма). Одержано рішення кінетичного рівняння Больцмана для двовимірних електронів при наявності поздовжнього електричного поля. Розв'язано одержану замкнену систему рівнянь при електрон-фононній взаємодії через деформаційний потенціал, одержано дисперсійне рівняння для змішаних локалізованих акусто-зарядних хвиль. Проаналізовано умови підсилення акустичної хвилі дрейфом електронів для квантової та класичної ями. В останньому випадку поперечний рух електронів розглядається як квазікласичний. Проведено порівняння з підсиленням об'ємних хвиль.

Істотно поліпшено експериментальну методику, вперше запропоновану Ю. С. Ведулою, для вивчення розподілів адсорбату при вивченні поверхневої дифузії. В основу методики покладено вимірювання локальних значень контактної різниці потенціалів діодним методом (реєструються вольт-амперні характеристики в режимі затримуючого потенціалу). Поверхня зондується вузьким пучком термоелектронів з енергією біля 1 еВ, що практично виключає ефекти руйнування електронами. Електронний промінь сканує поверхню в результаті програмованої зміни напрямку магнітного поля. Автоматизована система забезпечує дискретність кроку сканування 0,13 мкм і просторову роздільну здатність близько 1 мкм. Контактна різниця потенціалів реєструється з чутливістю близько 0,0001 еВ , що дозволяє визначати покриття адсорбату з точністю 0,001 - 0,01 моношару.

Показано, ще електронегативність атома зв'язана рівняннями першого або другого степенів з його ферсманом, а енергія катіон-аніонної взаємодії - з різницею ферсманів атомів. Ферсман - комплексний параметр, пов'язаний з порядковим номером елемента, радіусом іона, сумарним потенціалом іонізації за умов максимальної валентності.

Ємнісна спектроскопія використується для дослідження електронних властивостей само-організованих InAs квантових точок. Вимірювання вольт-фарадних характеристик, C(V), одночасно з даними по магнето-емності, C(B), дозволяють досліджувати електростатичний профіль однобар'єрних p-i-n GaAs/AlAs/GaAs гетероструктур, які містять в AlAs бар'єрі шар само-організованих InAs квантових точок. Ми визначили, що негативний заряд, пов'язаний з заповненням квантових точок електронами, майже повністю компенсується позитивним зарядом в AlAs бар'єрі, що, на нашу думку, пов'язано з іонізованими дефектами чи домішками, які обумовлені квантовими точками. Показано, що міра компенсації суттєво залежить від ростових умов.

Методом поляризованої фотолюмінесценції досліджені надгратки GaAs/AlAs з коругованими гетеромережами. Співставляючи експериментальні результати з теоретичними розрахунками на основі моделі, яка пов'язує ступінь лінійної поляризації екситонної фотолюмінесценції з параметрами коругованостей, визначені висота та латеральна протяжність коругованостей.

Для дослідження структури теплової лінзи, що наводиться в активному стержні Nd:АIГ-лазера при неперервній накачці, було використано інтерферометр Маха-Цендера і електронну спекл інтерферометричну систему. Показано, що аберації теплової лінзи малі, відіграють роль збурень і призводять до виходу в генерацію всіх тих поперечних мод, підсилення яких в резонаторі переважає втрати. Показано, що при зміні рівня накачки відбувається зміщення оптичної осі лінзи та поворот її головних площин.

Розглянуто перспективи використання лампи зворотної хвилі з нахиленим електронним пучком (клінотрона) як джерела електромагнітного випромінювання терагерцевого діапазону частот. Для вивчення пускових умов та стаціонарних коливань клінотрона розроблено самоузгоджену теорію колективної взаємодії електронів з хвилею. Доведено можливість розробки перспективних ламп для терагерцевого діапазону частот і проведено оптимізацію геометрії клінотронів імпульсної та безперервної дії з частотою генерації 1 ТГц.

У дослідженні характеристик процесу народження електронно-позитронних пар (НЕПП) та ефекту незбереження атомної парності використано послідовний квантово-механічний та квантово-електродинамічний (КЕД) підхід (операторна теорія збурень та КЕД теорія збурень). Проаналізовано можливість інтерпретації вузьких піків позитронного спектра як резонансних станів складного надважкого ядра. Резонансні явища в ядерній підсистемі ведуть до структуризації позитронного спектра. Для розрахунку перетину НЕПП використано модифіковану версію релятивістського енергетичного підходу, який грунтується на S-матричному формалізмі Гелл-Мана та Лоу. Розрахунок виконано для випадку зіткнення ядер урану. Розвинуто послідовну КЕД теорію збурень для розрахунку характеристик (енергетичних рівнів, амплітуд E1, M1 переходів) важких і надважких атомів, зокрема, виконано розрахунок амплітуди E1 переходу 6s-7s без збереження парності в атомі Cs.

Подано результати вимірів повного перерізу розсіювання повільних електронів атомами кадмію, переріз іонізації та збудження нижніх метастабільних рівнів атома, отриманих за однакових експериментальних умов і постійної геометрії розсіювання й ефективності реєструвальної апаратури, що дозволило здійснити їх абсолютне нормування.

Зроблено аналіз теоретичних досліджень впливу стохастичного, періодичного та магнітного полів на дистанційне тунелювання електрона в структурах донор - місток - акцептор та електрод - молекулярний дріт - електрод. Показано, що опосередковане містком тунелювання електрона між донорною та акцепторною групами можна описати за допомогою введення ефективних швидкостей переносу. Розглянуто принципову відмінність залежностей низькотемпературних пружного та непружного тунельних струмів крізь молекулярний дріт з парамагнітними іонами-медіаторами від прикладеного магнітного поля. Передбачено появу індукованих полем інверсії донорно-акцепторного електронного переносу та блокування тунельного струму.

Процеси впорядкування та розпаду є загальними рисами сплавів з використанням міді з ефектом пам'яті форми. Практично всі сплави, які мають ефект пам'яті форми, містять неоднорідності різної фізичної природи (вакансії, антифазні межі, виділення, модуляції хімічного складу тощо), які змінюють структуру і властивості. Наведено експериментальні дані впливу Nb на властивості сплавів з ефектом пам'яті форми системи Cu - Al - Nb. Одержано штучно введені неоднорідності у вигляді дрібних частинок або частково розчинених (в Cu-матриці) металів з високою точкою плавлення. Методами рентгеноструктурного аналізу, електронної мікроскопії та резистометричними вимірюваннями вивчено вплив зміни структури внаслідок ізотермічних відпалів у широкому температурному інтервалі на характеристики мартенситного перетворювання в цих сплавах.

Досліджено механізм збудження фотолюмінесценції пористого кремнію методами фотолюмінесценції та інфрачервоного поглинання. Показано, що існує два типи спектрів збудження, які містять або дві смуги (видиму та ультрафіолетову), або тільки одну (ультрафіолетову) смугу. Вивчено залежності інтенсивностей кожної смуги від режимів електрохімічного травлення, а також їх поведінка у процесі старіння та термічного оброблення пористих шарів. Показано, що існують два канали збудження фотолюмінесценції. Видима смуга у спектрі збудження при 300 К пов'язується з поглинанням світла у речовинах, які адсорбовані на поверхні кремнієвих ниток.

Вивчено взаємний вплив електронної і коливальної релаксацій ексимерних молекул. Обговорюється прояв цієї кінетичної кореляції під час вимірювання кінетичних параметрів. Досліджено явища відхилення коливальних розподілів від больцманівського типу, кінетику імпульсної люмінесценції, динаміку наносекундного відновлення коефіцієнта підсилення світла в імпульсному лазері, вплив коливальної релаксації на константи швидкості гасіння люмінесценції.

Числовими методами досліджено автолокалізовані електронні стани в дискретних анізотропних двовимірних кристалах з урахуванням електрон-фононної взаємодії. За умови відповідних значень фізичних параметрів такі системи моделюють квазіодновимірні сполуки класу спряжених полімерів (полідіацетиленів) з урахуванням міжланцюжкової взаємодії. Побудовано параметричні діаграми станів, що визначають області значень параметрів ланцюжків та міжланцюжкової взаємодії, за яких основний стан квазічастинки (електрона, дірки або екситону) відповідає автолокалізованому солітоноподібному стану, полярону малого радіуса або повністю делокалізованому стану.

Висвітлено експериментальні результати, що показують вплив нагрівання електронним пучком на параметри запису інформації у плівках барвника. Композитні плівки барвника отримано методом вакуумного напилення. Вивчено зміни оптичних властивостей і структури поверхні. Плівки органічного барвника опромінено електронним пучком за різної тривалості опромінення, щоб змінити структуру і морфологію поверхні. Зміни, що спостерігались у структурі, досліджено за допомогою електронного мікроскопа з високою роздільною здатністю. Максимальне збільшення ширини спостережено для аморфної плівки барвника на початковій стадії дифракційної картини. Відпал плівок барвника електронним пучком протягом 2 - 5 с веде до утворення зерна, розмір якого змінюється від 2 до 5 нм. Виявлено, що плівки органічного барвника мають гексагональну структуру зерен, утворених після відпалу електронним пучком. Оцінено порогові енергії, необхідні для зміни структури поверхні плівки барвника у процесі опромінення електронним пучком. Отримані результати дають змогу вивчити поведінку шарів барвника як середовища для запису інформації за допомогою електронного пучка.

Досліджено процес іонізації атомів Sr електронним ударом з основного та метастабільних рівнів з застосуванням техніки перехресних атомного й електронного пучків. Визначено абсолютні величини повного перерізу іонізації атомів з основного та з метастабільних станів, які дуже відрізняються.

Запропоновано метод розрахунку енергетичних спектрів та фазових діаграм систем з магнітним упорядкуванням, що базується на методі кластерного розкладу для функції Гріна. Шляхом порівняння результатів, отриманих у моделі напівеліптичної зони та з урахуванням реального закону дисперсії для ОЦК-гратки, досліджено вплив особливостей Ван Хова на магнітну фазову діаграму систем з сильними електронними кореляціями. Зроблено аналіз поведінки електропровідності при магнітному впорядкуванні.