Досліджено прояв антиструктурних дефектів, утворених ядерним опроміненням, у впорядкованих бінарних розчинах. Розрахунки показали, що концентрація таких дефектів за типових значень інтенсивності опромінення і температури може бути великою. Наявність антиструктурних дефектів може викликати появу нестабільності в кристалі під час опромінення. Нестабільність пов'язана з прискоренням рекомбінації антиструктурних дефектів, яке зумовлене виділенням тепла під час релаксації. Нестабільність призводить до появи автоколивань густини дефектів і температури кристала. Вивчено прояв автоколивань.

Одержано аналітичні вирази для коефіцієнтів хімічної і стрибкової дифузії, а також для дифузії "мічених" атомів для випадку сильного відштовхування найближчих сусідніх адатомів, коли їх концентрація близька до половини моношару. Використовуючи важливу властивість саме такої системи, яка полягає в тому, що внесок у потік частинок дають тільки сильно скорельовані стрибки адатомів, ми змогли описати явища переносу в рамках кінетики майже ідеального газу дефектів. Пояснено природу глибокого мінімуму в концентраційній залежності коефіцієнта стрибкової дифузії, а також різні значення коефіцієнтів стрибкової дифузії і дифузії "мічених" атомів, які спостерігаються для покриттів більших, ніж половина моношару. Висновки нашої теорії порівнюються з результатами моделювання методом Монте-Карло на комп'ютері Cray T3E (LC672-128), причому алгоритм забезпечував повністю паралельний режим його роботи. Обидва підходи дають близькі результати, які істотно відрізняються від одержаних з використанням теорії, що нехтує кореляцією стрибків адатомів.

Одержано аналітичні вирази для коефіцієнтів хімічної і стрибкової дифузії, а також для дифузії "мічених" атомів у випадку, коли має місце сильне відштовхування найближчих сусідніх адатомів, а їх концентрація близька до половини моношару. Використовуючи важливу властивість саме такої системи, коли вклад в потік частинок дають тільки сильно скорельовані стрибки адатомів, ми змогли описати явища масопереносу в рамках кінетики розрідженого газу дефектів. Дано пояснення природи глибокого мінімуму в концентраційній залежності коефіцієнта стрибкової дифузії і дифузії "мічених" атомів, яка має місце при покриттях більших, ніж половина моношару. Досліджено вклад димірних конфігурацій в явища переносу адатомів. Димірний процес домінує при високих концентраціях адатомів. Теорія порівнюється з результатами моделювання методом Монте-Карло на комп'ютері Cray T3E (LC672-128), робота якого в повністю паралельному режимі забезпечувалась відповідним алгоритмом. Обидва підходи дають близькі результати, які в той же час істотно відрізняються від одержаних з використанням існуючої теорії, яка нехтує кореляцію стрибків адатомів.

Проаналізовано дві задачі дифузії домішки в твердому тілі зі зміною стану атомів, що дифундують: 1) дифузія зі створенням та розпадом нерухомих комплексів для випадку, коли концентрація вловлювачів значно перевищує концентрацію комплексів; 2) дифузія за міжвузловинно-вузловим механізмом з обміном між станами, який здійснюється за участю власних міжвузловинних атомів (дифузія з витісненням). Аналітичні розв'язки отримано в явному вигляді.

Золоторудні родовища Українського щита дуже різноманітні за віком і умовами утворення. Родовище Майське, Клинці, Юр'ївське і Сурозьке утворилися в нижньому протерозої (2500 - 2000 млн. років тому). Ізотопні та інші геохімічні дані свідчать про те, що вони утворилися в основному за рахунок мобілізації рудних компонентів із вміщуючих порід, а гранітоїди, що супроводжують ці родовища, були переважно генераторами тепла і частини розчинів. Родовища в зеленокам'яних областях (Сергіївське, Балка Золота, Балка Широка) утворилися внаслідок гідротермально-вулканічної діяльності в стародавніх вулканічних структурах. В окремих випадках у рудоутворенні приймали участь приповерхневі (в тому числі метеорні) розчини.

Методом когерентного потенціалу, що базується на кластерному розкладі для функції Гріна невпорядкованої системи, описано електронний енергетичний спектр та магнітне впорядкування в системах із сильними електронними кореляціями. У змінних потенціал кулонівського відштовхування - електронна концентрація побудовано магнітну фазову діаграму. За допомогою параметрів близького та далекого порядків в орієнтації локалізованих магнітних моментів визначено межі областей існування фаз.

Розглянуто концентраційну залежність коефіцієнтів дифузії в бінарних системах у випадках необмеженої та обмеженої розчинності компонентів. Аналіз особливостей концентраційної залежності базується на емпіричній кореляції Вігнеса - Бірченалла між коефіцієнтом взаємної дифузії та температурою солідуса сплаву. Показано, що ця кореляція справедлива у модифікованій формі для експериментальних даних як для необмежених, так і для обмежених твердих розчинів різних типів (ГЦК та ОЦК) бінарних систем. Зроблено припущення, що кореляція Вігнеса - Бірченалла для бінарних металевих систем має універсальний характер.

З використанням прецизійних структурно-чутливих методик внутрішнього тертя і механічного гістерезису в інтервалі температур 293 - 800 К виміряно активаційні параметри дифузійної рухливості, непружності, мікроплинності та пластичної деформації насичених воднем твердих розчинів втілення і заміщення на базі металів з низьким (ГЦК-Al), середнім (ГЩУ-Mg) і високим (ОЦК-Mo) бар'єрами Пайерлса, їх малолегованих і насичених воднем сплавів з барієм, літієм і воднем. Обгрунтовано висновок, що близькодіюча дифузія, прискорена активацією кластерів "воднева вакансія - розчинений елемент", є одним із найбільш імовірних контролюючих механізмів розпаду насичених воднем ГЩУ-твердих розчинів заміщення і втілення з кластеризованою структурою, що формується. В ОЦК-Mo - C, H твердих розчинах атоми втілення певним чином впливають на зміну термічної компоненти наведеної критичної напруги зсуву, яка згладжує потенціальний рельєф ОЦК-грат за допомогою термічних осциляцій і полегшує, таким чином, термічно активоване подолання дислокаціями бар'єрів Пайерлса.

За допомогою позитронної спектроскопії досліджено еволюцію дефектної структури за умов ізохронного відпалювання загартованих у воді сплавів Cu - 4,83 % ат. In і Cu - 4,94 % ат. Sn. Виявлено аналогічний характер змін параметрів позитронних спектрів з температурою відпалу в обох сплавах. Дефектна структура залишається незмінною до 450 К. В інтервалі від 450 до 550 К концентрація утворених під час гартування нерівноважних вакансій зменшується. Вище за 550 К анігіляційні характеристики стабілізуються і залишаються майже незмінними до температури переходу в однофазну область. Після перетину цієї температури вони починають змінюватися знов. Доведено, що нерівноважні вакансії утворюють з атомами легуючого елемента комплекси, які беруть участь у процесі розпаду пересиченого твердого розчину, транспортують легуючі атоми до зародків нової фази і сприяють релаксації напруг на межах виділень, які виникають внаслідок різниці питомих об'ємів твердого розчину і випадаючої фази.

Методом когерентного потенціалу, що базується на кластерному розкладі для функції Гріна невпорядкованої системи, описано електронний енергетичний спектр та магнітне впорядкування в системах з сильними електронними кореляціями. У змінних потенціал кулонівського відштовхування - електронна концентрація побудовано магнітну фазову діаграму. За допомогою параметрів близького та далекого порядків у орієнтації локалізованих магнітних моментів визначено межі областей існування магнітних фаз.

Викладено нове узагальнення матрично-значних допоміжних функцій. Матрично-значна функція є структурою, з елементів якої будуються як скалярна, так і векторна функції Ляпунова, що застосовуються при аналізі стійкості нелінійних систем. Концентрація матрично-значних функцій, що викладена у статті додає гнучкості прямому методу Ляпунова в нелінійній динаміці систем.

Подано методики корозійного моніторингу на базі вимірювання електрохімічних шумів на поверхнях конструкційних сталей за різних експлуатаційних умов: напруження, наявності гальванопар, під захисними покриттями, розпилення розчинів солей різної концентрації, зміни температури. У ході спостереження таким способом можна розрізнити види корозії та механізм її поширення в процесі руйнування металевих поверхонь, а також підвищити чутливість визначення процесу до рівня наноамперів і скоротити тривалість випробування.

Проведено дослідження термолюмінесцентних властивостей полікристалів тетраборату літію, легованого тербієм у концентраціях від 0,1 до 5 мол. %. Встановлено, що зі збільшенням вмісту домішки в межах цього інтервалу інтенсивність термостимульованої люмінесценції зростає, до того ж спостерігається зміщення максимумів у область вищих температур.

Розглянуто одновимірне конвекційно-дисперсійне рівняння теорії перенесення реагуючих розчинів у пористому середовищі. Запропонований метод дає найкращу апроксимацію числового розв'язку як за відсутності взаємодії з твердими фазами, так і у випадку розривних початкових значень. Клас розв'язків, визначений багатовимірним розподілом змінних і з використанням функцій Хаара та сплайнів, порівняно з розв'язками, отриманими за методом Фур'є.

Запропоновано класифікатор спостережень із суміші зі змінними концентраціями, побудований на основі нейронної сітки, що навчається за алгоритмом "weighted back propagation".

В роботі розвинено теоретичний опис виникнення аномальних ефектів дифузного розсіяння (аномальне зміщення положень максимумів, аномальне змінення співвідношень між напівшириною та кутами розсіяння) залежно від параметрів часток нової фази, що утворюються при дисперсійному зміцненні монокристалів суперсплавів. Розглянуті експериментальні результати, що гарно співпадають з теоретичними передбаченнями. Показана можливість використання цих результатів для неруйнівного контролю процесів старіння пересичених твердих розчинів.

Проаналізовано науково-технічні досягнення лабораторії за обраними напрямами діяльності, які відповідають, а в деяких випадках перевищують світовий рівень.Зокрема,лабораторією розроблено нову теорію фізико-хімічного руйнування стінок свердловини внаслідок дії ентропоосмотичного потоку води з середовища бурового розчину у пори і тріщини гірських порід та накопичення в них механічної енергії. Розглянуто теоретичні уявлення, які є надійною основою для оптимізації технології бурових розчинів.

Вивчався вплив різних концентрацій свинцю (0,1, 0,2, і 0,3 мг/л) на вміст нуклеїнових кислот та білків в печінці, м'язах і крові у двохрічок коропа. Після 14 діб аклімації відмічено незначне зменшення вмісту РНК в печінці і м'язах, а ДНК - в печінці і крові при всіх досліджуваних концентраціях металу. Вміст загального білку при цьому зростав в печінці, а білку РНК - в м'язах. В результаті дії йонів свинцю змінювалась і метаболічна активність досліджуваних тканин.

Розглянуто основні відомості з хімії біогенних елементів, елементи хімічної термодинаміки й основи хімічної кінетики. Викладено властивості істинних розчинів високомолекулярних сполук. Розглянута реакційна здатність біологічно активних гетерофункціональних органічних речовин, у тому числі ліпідів, вуглеводів, амінокислот, білків, а також нуклеїнових кислот і гетероциклічних сполук. Велика увага приділена медико-біологічному аспекту розглянутих питань.

Наведено результати петрографічних, мінералогічних та геохімічних досліджень кімберлітів Лелеківської й Щорсівської ділянок (Український щит). Їх дайки приурочені до зони Кіровоградсько-Олександрівського розлому мантійного закладення й локалізовані в його Лелеківській гілці північно-західного простягання. Кімберліти представлені гіпабісальною фацією й належать до слюдяного типу. За особливостями мінерального складу (порівняно широкий розвиток високотитанистого флогопіту, тетраферифлогопіту й діопсиду), а також за вмістом петрогенних та малих елементів (висока концентрація K, Ti, P, Nb, Zr, Ba) вони суттєво відрізняються від типових кімберлітів й мають схожість зі слюдяними кімберлітами інших регіонів та флогопіт-олівіновими лампроїтами. Одна з характерних рис кімберлітів - збагаченість (місцями до 30 - 50 %) ксенолітами глибинних порід (дуніти, хромшпінелеві перидотити, еклогіти (?), ортопіроксеніти тощо).