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.

Побудовано теорію збурень для повного кутового моменту електромагнітних полів у слабонапрямних оптичних волокнах. Встановлено структуру основних мод випромінення, пов'язаних з їхньою здатністю переносити кутовий момент, сформульовано і доведено теорему про момент імпульсу суперпозиції електромагнітних полів. В першому порядку теорії збурень побудовано гамільтоніан спін-орбітальної взаємодії, проведено порівняння з відомим квантово-механічним результатом.

Отримано рівняння неперервності для спінового і кутового моментів. На базі цих рівнянь розглянуто проходження світла крізь еліптично деформовані світловоди. Побудовано уточнену теорію досліду Р. А. Бета. Отримано вирази для елементарного механічного моменту і сили, що діє на поглинальну частинку.

Показано, що спінова структура елементарних частинок природно описується узагальненими лагранжіанами Остроградського, що залежать від похідних вищого порядку. Одна компонента спіну відповідає обертанню частинки, а друга, що обумовлена залежністю лагранжіана від прискорення, відома як вібраційна (zitterbewegung) компонента.

Запропоновано новий мікроскопічний підхід до описування немато-холестеричних сумішей, що базується на мікроскопічній теорії багатокомпонентних сплавів з урахуванням орієнтаційного впорядкування молекул. Із використанням модельних потенціалів міжмолекулярної взаємодії, отримано вираз для густини вільної енергії суміші в континуальному наближенні. Отримано залежність кроку холестеричної спіралі від концентрації холестеричної компоненти, яка збігається з експериментальними даними. Передбачено спінодальний розпад немато-холестеричної суміші, температура якого знаходиться в межах температурного інтервалу існування мезофази. Концентраційні неоднорідності, які виникають під час розпаду, деформують ідеальну структуру. В найпростішому випадку, коли концентраційна хвиля виникає в напрямку осі спіралі, це призводить до періодичної модуляції кроку спіралі.

Досліджено ефект електронної самополяризації у магнітогальмівному випромінюванні в наближенні слабкозбудженого стану електрона в сильному магнітному полі. Визначено суттєву відмінність імовірностей процесу з переорієнтацією спіну електрона вздовж поля і проти поля, що свідчить про більш чітко виражений ефект самополяризації електронів на відміну від квазікласичного випадку.

Визначається дія конфігурації зовнішнього статичного магнітного поля у вигляді сингулярного вихора на вакуум квантованого безмасового спінорного поля. Використовуються найбільш загальні граничні умови у виколотій точці сингулярності, що забезпечують самоспряженість двовимірного гамільтоніана Дірака.

Вивчено механізми екранування та інші відповідні ефекти в різних спінових моделях у зовнішньому магнітному полі. Запропоновано новий параметр порядку, який дає можливість відрізнити екранування дискретних зарядів спіновими збудженнями від екранування зовнішнім магнітним полем. Принцип дії даного параметра порядку базується на ефекті Ааронова - Бома. Як приклад вивчено гауссову модель і модель Ізінга. Для останьої проведено числові розрахунки методом Монте-Карло. Отримані результати застосовано для двовимірних абелевих і неабелевих спінових моделей. Доведено, що запропонований параметр порядку можна використовувати під час вивчення фазового переходу Березинського - Костерлітца - Таулеса.

Проведено квантування безмасового спінорного поля у зовнішньому полі сингулярного статичного магнітного вихору у 2+1-вимірному просторі-часі. Метод самоспряжених розширень застосовано з метою визначення найбільш загальної сукупності фізично прийнятних граничних умов у місцеположенні вихору. За цих умов визначено густину вакуумної енергії й ефективний потенціал у зовнішньому полі вихору.

Описано спін-спінове розщеплення у важких і змішаних мезонах у межах потенціальної моделі з екранованим потенціалом. Показано, що конфайнментна частина потенціалу має змішану Лоренц-структуру. Для розрахунків використано ті ж параметри, за якими було розраховано усереднений спектр мас частинок. Розрахунки проведено за допомогою методу накладання конфігурацій.

Записано в рамках формалізму псевдопотенціалів функціонал Кона - Шема для повної енергії перехідного металу, в якому враховано залежність від спінів. Розвинуто підхід до вивчення з перших принципів міжатомних взаємодій у перехідних металах. Він грунтується на використанні наближення локальної густини спінів і припущення про можливість вираження густини валентних електронів у вигляді лінійної суперпозиції. Подано в аналітичній формі вирази для залежних від спіна парних і потрійних потенціалів. Запропонований підхід відкриває перспективи визначення з перших принципів параметрів моделі Ізінга.

Зроблено огляд досліджень надпровідників з хвилями зарядової або спінової густини, що виконані у відділі фізики кристалів Інституту фізики НАН України протягом останніх 10 років. Розглядаються розрахунки термо- та електродинамічних властивостей, а також тунельних явищ. Особлива увага приділяється високотемпературним оксидам.

За допомогою методу ВКБ рівняння Дірака з аксіально симетричним потенціалом, який не допускає повного відокремлення змінних, аналітично розв'язано в підбар'єрній області в околі осі симетрії потенціалу. Цей підхід враховує спін-спінову та спін-орбітальну взаємодії. У межах розробленої схеми побудовано релятивістську двоцентрову хвильову функцію. Обчислено перші два члени асимптотики (за великими між'ядерними відстанями) потенціалу обмінної взаємодії іона з атомом. Уперше враховано ефект перевороту спіну.

Показано, що у випадку, коли магнітна структура нескінченного антиферомагнетика має центр антисиметрії замість центра симетрії, у пластинці такого кристала можна формувати безобмінні об'ємні спінові хвилі, які поширюються, раніше невідомого типу. Принципово важливе значення для структури спектра таких магнонів має співвідношення між температурами Неєля та Дебая антиферомагнітного кристала.

Досліджено спектри зв'язаних магнітопружних хвиль у дво- та тривимірному негейзенбергівських магнетиках з двовісною анізотропією. Показано, що у разі визначеного співвідношення матеріальних констант у системі можуть реалізуватися три різноманітні фазові стани. Фазові переходи між цими станами відбуваються шляхом "квантового скорочення спіну", а нестійкою гілкою елементарних збуджень у точці фазового переходу є лінійно поляризована квазіфононна мода.

Показано, що в бозе-газі частинок зі спіном у магнітному полі в бозе-конденсат випадають тільки частинки, магнітний момент яких спрямований вздовж поля. Температура бозе-конденсації зростає зі збільшенням магнітного поля до деякого найбільшого значення, яке для спіну, рівного одиниці, більш ніж удвічі перевищує температуру бозе-переходу за відсутності поля.

Вивчено вплив розігріву двохрівневих систем на низькотемпературну спін-граткову релаксацію. Досліджено ефекти типу "фононного вузького горла" в аморфних речовинах, де роль резонансних фононів грають резонансні тунельні двохрівневі системи.

На прикладі катіонних тіакарбоціанінів знайдено, що гасіння їх фотолюмінесценції у фотопровідних плівках полі-N-епоксипропілкарбазолу під дією зовнішнього електричного поля підсилюється зі збільшенням структурної жорсткості молекул барвників. Гасіння люмінесценції цих плівок підсилюється також у разі зменшення довжини хвилі світла збудження. Запропоновано кінетичну модель спостережуваних ефектів, у якій враховується можливість прискорення синглет-триплетної конверсії у фотогенерованих електронно-діркових парах за механізмом спін-гратової релаксації.

Досліджено релятивістичну систему заряджених спінових частинок, що взаємодіє з власним і зовнішнім електромагнітними полями. Побудовано рівняння макроскопічної електродинаміки з урахуванням руху спінів. На основі теорії лінійного відгуку і функціонального формулювання рівноважної статистичної механіки обчислено температурні функції Гріна та тензор діелектричної проникності системи. Проведено аналіз впливу релятивістичних ефектів, а також електромагнітної та спінової взаємодій на статичні магнітну і діелектричну проникності.

Виявлено, що прикладення постійного магнітного поля до монокристалів вісмуту з одночасною дією зосередженого навантаження на площину спайності (111) зразків призводить до часткового пригнічення двійникування. Істотно зменшуються сумарний здвійникований об'єм і сумарна площа меж поділу двійник - матриця. Основна причина падіння цих величин полягає в зменшенні середнього пробігу двійникувальних дислокацій під час накладання на кристали вісмуту постійного магнітного поля. Зі збільшенням часу дії зосередженого навантаження сумарний здвійникований об'єм і сумарна площа меж поділу збільшується. Останнє пояснено розмноженням двійникувальних дислокацій у гирлі клинуватих двійників. Інтерпретацію одержаних результатів наведено в рамках спін-залежної моделі магнітопластичного ефекту з урахуванням енергетичного розгляду процесів ковзання та двійникування.