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.

Синтезовано алкілзаміщені трифеніл- і дифенілнафтиламіни. Вони мають більш низькі температури плавлення, кращу розчинність у неполярних розчинниках і меншу здатність до кристалізації, ніж незаміщені триариламіни. Використання їх у фотопровідникових шарах дозволило суттєво підвищити світлочутливість електрофотографічних матеріалів.

Запропоновано загальний метод побудови динамічного та дисипативного членів у рівнянні руху магнетизації на основі кінетичних рівнянь Онзагера. Особливу увагу приділено явищам дисипації. Розвинено теорію дисипативної функції феромагнетиків, антиферомагнетиків та парамагнетиків. Показано, що ефективні магнітні поля, що відповідають магнетизації та магнітному моменту (або їхній лінійній комбінації) підрешітки, можуть бути визначальними змінними дисипативної функції. Метод побудови дисипативної функції складається з трьох етапів. По-перше, проводиться класифікація взаємодій в магнетиках, а саме розділення їх на обмінні та релятивістичні; по-друге, побудовано інваріанти ефективного магнітного поля відповідно до симетрії кристалів; по-третє, розглянуто мікроаспекти коефіцієнтів дисипації в магнетиках. При цьому враховуються найнижчі степені ефективного магнітного поля в розкладі дисипативної функції. Дисипативна функція кристала дозволяє знайти релаксаційні доданки в рівняннях магнітних моментів мігнітної підрешітки. З метою ілюстрації методу розглянуто затухання спінових хвиль, рухливість доменної стінки та ширини ліній магнітного та феромагнітного резонансів. Розглянуто також релаксаційні процеси динамічних солітонів у феромагнетиках.

Висвітлено проблему проектування цифрових пристроїв на базі токових елементів - нових КМОП логічних елементів, що споживають однаковий струм як у станах логічного "0" чи "1", так і в момент переходу з одного стану в інший. Завдяки таким властивостям, токові елементи не генерують перешкод (так званого цифрового шуму), і тому можуть бути розмішені на одному кристалі з аналоговими пристроями, що утворює разом однокристальну аналого-цифрову СБИС-систему (англ. System On Chip). Досліджено логічні властивості токових елементів. Показано, що "алгебра" токових елементів відрізняється від алгебри Буля, і крім того, є багатозначною. Запропоновано способи мінімізації логічних функцій в "алгебрі" токових елементів. Наведено приклади "токових прототипів" деяких стандартних цифрових пристроїв: суматорів, тригерів, комутаторів та ін. Отримані пристрої мають меншу кількість логічних елементів (до 35 %) у порівнянні з їх аналогами, побудованими на звичайних логічних елементах КМОП.

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.

Кристалічні гратки цементиту мають змінні параметри, і досі причини цього явища вивчено не повністю. До кінця не розв'язано питання про розташування атомів вуглецю в залізних підгратках. Висловлюється припущення, що вони можуть займати як вестгренівські, так і гендрікські позиції альтернативно. Знову показано, що при гартуванні цементиту гратка спотворюється і мікротвердість цієї фази суттєво зростає. Після відпускання ці параметри сплаву повертаються в вихідний стан. На ці характеристики цементиту значно впливає легування хромом.

Шорсткі поверхні GaAs різної морфології, отримані хімічно-механічною поліровкою та анізотропним травленням, розгянуто як геометрично невпорядковані системи з керованим ступенем невпорядкованості. Для їх дослідження та кількісного статистичного опису використано мікроскопію атомних сил і профілометрію. Вплив геометричної невпорядкованості на розсіяння електромагнітних хвиль досліджено в широкому спектральному діапазоні від Х-променів до інфрачервоного світла. Вдосконалення кристалічної структури анізотропно травленого підповерхневого шару підтверджено результатами експериментів з ослабленого повного внутрішнього відбивання (ОПВВ) і комбінаційного розсіяння світла. Незвичайно посилені смуги поверхневих поляритонів для поверхні дендритної морфології спостережено у спектрах ОПВВ і комбінаційного розсіяння.

Наведено стислий огляд розвитку кристаломорфології в Україні та аналіз стану кристалографічної вивченості мінералів із різних регіонів країни. Наголошено на теоретичному і практичному значенні результатів кристаломорфологічних досліджень. Розглянуто проблеми і завдання мінералогічної кристалографії XXI сторіччя.

Напруження мають тензорну природу, так що апріорно всі компоненти тензора напружень можуть відігравати роль у включених дифузійних процесах. Вплив напружень на дифузію є результатом трьох джерел: 1)вони змінюють атомну рухливість через вплив напружень (тиску та дотичних напружень) на концентрацію точкових дефектів і на частоту скачка; 2) вони вводять в потік дрейфовий член, пропорційний градієнту напруження; 3) вони модифікують граничні умови. Напруження можуть бути генеровані дифузійним процесом безпосередньо, через розмірний ефект. Через нелокальну форму поля напружень результатом буде у загальному випадку нелокальний закон, а звідси - порушення закону Фіка. Анізотропія пружності може викликати анізотропну дифузію в кубічних кристалах.

Методами поляризаційної мікроскопії та двопроменезаломлення експериментально досліджено температурну стабільність орієнтації рідкого кристала (РК) та рідкокристалічного полімеру (РКП) у сандвічах РКП - РК - РКП. Показано, що орієнтований стан системи зникає лише тоді, коли її витримували за температур, що відповідають ізотропному стану обох компонент. Такий результат пояснено тим, що орієнтований стан міжфазного шару підтримується за наявності впорядкування в об'ємі хоча б однієї компоненти. У рамках простої теоретичної моделі, побудованої в наближенні теорії середнього поля, показано, що впорядкування у міжфазних шарах може бути зумовлене анізотропною частиною взаємодії між молекулами РК та РКП.

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.

Розв'язано систему трансцендентних рівнянь, яка виникає в кореляційній теорії несиметризованого самоузгодженого поля для дуже ангармонічних кристалів. Розв'язками цих рівнянь у випадку парних сил є декілька вищих трансцендентних функцій розмірність гратки, а X - безрозмірна комбінація температури та силових коефіцієнтів другого і четвертого порядків. Описано відповідні рівняння для випадку з багаточастинковими взаємодіями, відповідну трансцендентну функцію v(X, X'). Фізичний зміст цих функцій полягає в тому, що вони описують ступінь ангармонізму системи, а їх значення можуть бути використані як вихідні дані для обчислювання структурних, динамічних та термодинамічних властивостей твердих тіл із сильним ангармонізмом.

Розглянуто основні результати гіперзвукових досліджень квантових резонансних явищ у діелектричних та напівпровідникових кристалах з домішковими парамагнітними центрами, отримані в ІРЕ НАНУ. Основну увагу приділено акустичному парамагнітному резонансу (АПР) на гіперзвукових хвилях. Показано, як на основі досліджень цього ефекту було створено новий ефективний метод гіперзвукової АПР-спектроскопії, який дозволяє одержувати прямі та точні відомості про структуру енергетичного спектра та електрон-фононну взаємодію домішкових парамагнітних центрів у діелектричних та напівпровідникових кристалах. Описано квантові ефекти фазерної генерації когерентних фононів та генерації мікрохвильових фотонів лазерного типу в інтенсивному полі штучних гіперзвукових резонансних фононів, що їх вивчено методом гіперзвукової АПР-спектроскопії. Запропоновано метод дослідження квантових ефектів у твердих тілах за допомогою довгоживучих штучних гіперзвукових фононів, які виникають в умовах акустичної стохастичної нестійкості.

Методом чисельного моделювання за формулами динамічної теорії розсіювання випромінювань реальними кристалами та за допомогою розв'язку рівнянь Такагі- Топена вивчені основні закономірності брег-дифракції рентгенівських променів в умовах сильного та слабкого поглинання. Встановлені механізми формування профілів просторового розподілу інтенсивності дифрагованих пучків в залежності від енергії випромінювання та структурної досконалості кристалів. Запропоновані формули для аналітичного опису профілів розподілу інтенсивностей, які враховують динамічні поправки (коефіцієнти екстинкції) для когерентної і некогерентної складових дифрагованої інтенсивності.

Отримано полікристалічні плівки SmS MOCVD-методом із застосуванням ряду дітіокарбаматів, які синтезовані різноманітними способами. Досліджено кінетику росту і температурні залежності швидкості росту плівок, які дозволили визначити енергії активації, тип реакції; проведено дослідження структури і морфології поверхні плівок. Визначено технологічні умови, які забезпечують виготовлення однофазних плівок SmS кубічної модифікації з найбільш впорядкованою кристалічною структурою.

Розглянуто вплив геометричних ізотопічних ефектів на температуру фазового переходу для водневмісних кристалів. Експериментальні баричні та концентраційні залежності температури Кюрі пояснюються у рамках псевдоспінової ізінговської моделі фазових переходів з урахуванням геометричної зміни водневих зв'язків під впливом тиску та внаслідок ізотопічного заміщення.

Ефекти теплових коливань впроваджено в рамках гармонічного наближення в обчислювальну схему для великої статистичної суми бінарного сплаву. Підсумовуванння за коливними станами виконано з використанням моделі середнього корельованого кристала як системи відліку. Отримано перенормований коливаннями гратки ізінгоподібний гамільтоніан сплаву. Для підсумовування за всіма можливими конфігураційними станами невпорядкованого сплаву використано метод колективних змінних (КЗ). У рамках гаусового наближення методу КЗ отримано рівняння, які визначають хімічні потенціали компонентів сплаву та вільну енергію. Проаналізовано взаємну залежність між конфігураційними та коливними ефектами. Сформульовано умову, за якою конфігураційні та коливні внески у вільну енергію сплаву можуть разглядатися незалежно.

Досліджено ефекти орієнтації та переорієнтації директора на полімерній поверхні під дією світла на об'єм рідкого кристала. Розглянуто появу осі легкої орієнтації в нематичному рідкому кристалі 5ЦБ з домішками барвника метилового червоного при поглинанні світла об'ємом рідкого кристала. Розглянуто вплив опромінення на напрямок директора та на параметр порядку рідкого кристала. Запропоновано застосування ефекту для запису високоефективних поляризаційних голографічних граток та формування періодичної структури в комірці з холестеричним рідким кристалом, зумовленої світлоіндукованою просторовою сегрегацією молекул домішки.

Досліджено особливості нереверсивного електрооптичного відгуку (ефект пам'яті) у суспензії нематичний рідкий кристал - аеросил. Виявлено, що пам'ять системи визначається концентрацією аеросилу, станом його поверхні, а також параметрами електричного поля. Експериментальні результати пояснено з використанням теоретичної моделі, в рамках якої наповнений рідкий кристал є системою агрегатів аеросилу в рідкокристалічній матриці, стабілізованій силами пружності рідкого кристала. Запропоновано можливі практичні застосування такої системи.

Запропоновано чотирьохстанову модель для опису послідовності фазових переходів у сегнетоелектричних кристалах типу DMAGaS і DMAAlS. Процеси впорядкування в підсистемі груп DMA розглянуто як головну причину таких перетворень. Взаємодію між групами в їх різних орієнтаційних станах враховано у диполь-дипольному наближенні. Отримано термодинамічні характеристики моделі (спонтанну поляризацію, заселеність орієнтаційних станів, фазову діаграму), що якісно узгоджуються з даними експерименту. Припустивши, що основний вплив гідростатичного тиску на кристал зводиться до зміни різниці енергій орієнтаційних станів груп DMA, пояснено експериментальний факт зникнення сегнетофази зі збільшенням тиску.