У межах квантової дискретної моделі розраховано польові спектральні діаграми рівнів спорідненості до електрона для двох молекулярних перемичок (МП) між металевими та напівпровідниковими електродами (НПЕ). Для утворення МП використано молекули, які мають структуру ланцюжків із атомних кілець: бістіолтертіофен та одношаровий графеновий ланцюжок. Розраховано величину струму електронів залежно від прикладеного електричного поля. Проаналізовано механізми формування східчастого характеру вольт-амперних характеристик (ВАХ) у випадку металевих електродів і різкої немонотонності ВАХ для НПЕ. Розраховано спектральну густину спонтанного випромінювання, яке виникає під час проходження електричного струму через молекулярні містки.

Розглянуто моделювання електронної підсистеми обмеженої напівпровідникової структури нанометрових розмірів. Модель орієнтовано на пояснення поведінки електронів спорідненості. Розширено галузь використання результатів отриманих в обмеженій моделі Кроніга - Пенні на випадок довільної форми потенційної ями. Визначено від'ємну кривизну дисперсійної залежності енергії електронів за наявності зовнішнього електричного поля. Сформульовано класифікаційне правило, що пов'язує ієрархію потенціалу з ієрархією спектра. Досліджено явище руйнування енергетичних зон із зростанням невпорядкованості.

Обгрунтовано витратні та конструктивні параметри глибоководних ерліфтів зі ступінчастою конструкцією підйомного трубопроводу, що мінімізують енергоємність установок, за врахування силової взаємодії твердих частинок з газовими снарядами. В результаті експериментальних досліджень підйому твердих частинок водоповітряним потоком за різних структур течії вперше було встановлено, що снарядна структура містить аномальну область, яка характеризується зниженням швидкості підйому частинок у разі збільшення витрати середовища, що їх транспортує. Встановлено залежності змін довжин газових снарядів та рідинних проміжків (пробок) між ними від об'ємного газовмісту суміші. Розроблено новий математичний апарат для розрахунку параметрів трикомпонентного снарядного потоку, який не входить в жодний з відомих на теперішній час клас аналітичних моделей гетерогенних сумішей і передбачає послідовний розрахунок двокомпонентних потоків: "тверде-газ", "тверде-рідина", що циклічно повторюється. Виявлено принципову відмінність механізмів транспортування рідинного та твердого компонентів суміші у висхідному снарядному потоці. Розроблено новий числово-аналітичний метод розрахунку параметрів багатокомпонентного потоку, який відрізняється від відомих урахуванням уповільнення транспортування частинок в газових снарядах та зміни морфології снарядної структури течії. Виявлено, що уповільнення підйому або низхідний (протитечійний) рух твердих частинок, в залежності від їх фізико-механічних характеристик, в газових снарядах призводить до акумуляції частинок на ділянці снарядного потоку. Встановлено закономірності впливу динаміки твердих частинок за умов снаряднії структури течії на витратні, конструктивні та енергетичні параметри глибоководного ерліфта. Розроблено алгоритми, що дозволяють прогнозувати параметри гідропідйому, які загрожують забутовкою підйомного трубопроводу, а також визначати граничні значення характеристик транспортуючого потоку та твердих частинок. На рівні винаходів розроблено способи керування роботою глибоководного ерліфтного гідропідйому та відповідні технічні рішення, що підвищують ефективність транспортування мінеральної сировини, а також раціональна конструкція змішувача, яка забезпечує підвищення транспортуючої здатності багатокомпонентного потоку в підйомному трубопроводі. Розроблено та впроваджено методики розрахунків параметрів ерліфтів з урахуванням динаміки твердих частинок за умов снарядної структури течії та змішувача глибоководного ерліфтного гідропідйому, а також програмно-алгоритмічне забезпечення для їх реалізації.