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.

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.

Якщо електричний струм проходить крізь рідкий метал, який вміщує чужорідні частинки, то в ньому навколо даних частинок виникають електромагнітогідродинамічні течії. Рушійною силою подібної конвективної течії є об'ємна сила Лоренця. У випадку розчинності речовини включення в рідині має місце електроконвективна дифузія, величину якої можна описати за допомогою числа Шервуда Sh. Об'єктами для опису даного явища взято дві пари, які утворюють відповідні системи: Cu(тв.)-Al(рідк.) і Ni(тв.)-Al(рідк.); і проведено розрахунки, а також наведено експериментальні дані.

Наведено паралельні розрахунки явищ електромагнітного поля. Подано короткі технічні характеристики використаних паралельних MIMD комп'ютерів. Розглянуто декілька паралельних алгоритмів: метод скінченнорізницевих часових областей, метод кінцевих елементів (МКЕ) та передпроцесорний модуль для МКЕ з автоматичним вибором кроку сітки. Досліджено властивості розроблених алгоритмів.

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.

Гиперпродукция так называемых холодовых агглютининов (ХА) - аутоантител, которые реагируют с антигенами аутологичных эритроцитов человека, является признаком некоторых аутоиммунных заболеваний, но особенного масштаба она достигает при некоторых злокачественных новообразованиях крови, когда ХА имеют моноклональную природу. Доказано, что моноклональные ХА вырабатываются В-лимфоцитами, которые для построения тяжелых цепей иммуноглобулиновых рецепторов всегда используют один и тот же генный сегмент - V4-34. На основании данных доступной литературы и собственных экспериментов автор предлагает гипотезу, согласно которой существенная часть нормальных В-лимфоцитов периферической крови человека, которые экспрессируют продукт V4-34, обладает способностью реагировать с аутологичными эритроцитами и удаляется из репертуара иммунной системы благодаря механизму, напоминающему "бомбу замедленного действия". Этот механизм срабатывает тогда, когда аутореактивные лимфоциты активируются в периферических лимфоидных органах через рецептор CD40. Дефект в этом механизме негативной селекции, обусловленный действием онкогенных вирусов или других факторов, возможно, приводит к экспансии определенных аутореактивных клонов клеток, экспрессирующих ХА, и их злокачественной трансформации.

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.

Запропоновано детерміністичний та ймовірнісний методи для прогнозування росту тріщин в елементах конструкцій з вирізами. Методи враховують закономірності росту коротких тріщин і спрощують процедуру прогнозування. У детерміністичному підході прийнято експоненціальний закон зниження коефіцієнта концентрації напружень з віддаленням від вершини вирізу в напрямку поширення короткої тріщини. Рівняння для опису поширення тріщини по поверхні і в глибину матеріалу одержано на підставі формули Паріса. Імовірнісний підхід базується на лінійній механіці руйнування й передбачає стохастичну природу росту втомної тріщини. Обидва методи встановлюють вирази, що дозволяють оцінити втомну довговічність коротких та довгих тріщин. Правомірність підходів підтверджена для середньовуглецевої сталі.

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.

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.

Методом зворотного крутильного маятника виміряно внутрішнє тертя зразків заліза різної чистоти та сталі, підданих наступним поверхневим обробкам: механічному шліфуванню, наводненню та покриттю мастилом. Для всіх оброблених зразків у температурному режимі 100 - 400 К виявлено складний спектр внутрішнього тертя. Природу релаксаційних процесів у приповерхневому шарі оброблених зразків визначено, порівнюючи параметри отриманих піків внутрішнього тертя деформованого та наводненого заліза і сталі. Взаємодія атомів проникнення з рухомими дислокаціями та рух сходинок на гвинтових дислокаціях є можливою причиною утворення піків внутрішнього тертя в зразках, покритих мастилом.

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.

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.

На двокомпартментній математичній моделі вивчено причини та умови виникнення електричної бістабільності в нейроні, що складається з моностабільних частин. Один компартмент імітував дендрити з моностабільною (за умов високої деполяризації) мембраною, що мала N-подібну вольт-амперну характеристику завдяки вхідному синаптичному струмові крізь потенціалзалежні канали, чутливі до Н-метил-Д-аспартату (НМДА). Другий компартмент являв собою аксосоматичну область з позитивно нахиленою лінеаризованою вольт-амперною характеристикою мембрани; така область була моностабільною за потенціалом спокою. Бістабільність всієї клітини в цілому спостерігалася за умов докритичного рівня інтенсивності НМДА-активації. Причиною цього явища був струм, котрий мав напрямок від більш деполяризованої дендритної області до соматичної області, а необхідною умовою було те, що згаданий соматопетальний осьовий струм повинен був перевищувати "чистий" вхідний трансмембранний струм (останній є сумою вхідного синаптичного та вихідного пасивного екстрасинаптичного струмів) дендритного компартмента. Таке співвідношення суттєво залежало від розмірів дендритів.

Досліджено явища, які відбуваються у різноманітних атомних системах у твердому, газоподібному та рідкому станах.

Встановленно, що у композитному матеріалі, армованому випадково розташованими короткими волокнами, пошкодження у разі механічного навантаження виникають внаслідок дії різних елементарних механізмів, таких як мікророзтріскування матриці, висмикування волокон, руйнування міжфазової границі волокно - матриця, руйнування волокон. Ці пошкодження зумовлюють значний вплив на макроскопічні властивості композитного матеріалу. Щоб отримати прийнятні механічні характеристики композитного матеріалу, важливо оптимізувати концентрацію волокон, а також якість міжфазової границі волокно - матриця, які безпосередньо впливають на ці пошкодження. Головна мета роботи - визначення впливу структурних параметрів на еволюцію пошкодження двох типів склопластиків на базі поліпропілену. Одночасно з класичним підходом до механічної теорії пошкодження, що базується на випробуваннях на розтяг із періодичним розвантаженням, використання методу акустичної емісії дає змогу вивчати в реальному часі природу та значимість механізмів пошкоджень у процесі навантаження. Додатково до цього фрактографічний аналіз дозволяє підтвердити різні передумови і висновки даного дослідження.

В зв'язку з прагненнями в світі виробляти легші пластмасові вироби, явище випучування в'язко-пружних тіл стає все більш важливим. Ця робота представляє проміжні результати дослідного проекту про несучу здатність і випучування контейнерів з пластмаси, який виконується в Лабораторії механічної надійності Технологічного Університету в Дельфті (Нідерланди). Використовуючи розроблену раніше модель нелінійної в'язко-пружності, виконано моделювання методом скінченних елементів випучування внаслідок повзучості стрічок i U-профілів з поліетилену високої щільності.

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.

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.