Досліджено вплив режимів імпульсного струму на структуру електроосаджених плівок Ni-P, Co-P. Установлено, що на формування аморфного та мікрокристалічного стану істотний вплив надає нерівноважність умов кристалізації, викликана величиною та швидкістю зміни пересичення на катоді у процесі імпульсного осадження.

Розглянуто механізм утворення неперервного ряду твердих розчинів у перехідному шарі підкладка - плівка за умови електрокристалізації. В межах теорії пружності одержано вираз для розрахунку роботи, необхідної для входження адсорбованого атома у кристалічну решітку підкладки.

Досліджено структуру і властивості кобальтових плівок, отриманих імпульсним і біполярним струмом. Встановлено, що поряд з величиною катодного пересичення, суттєвий вплив на формування структури створює швидкість її зміни. Використання зворотніх імпульсів струму дозволяє ефективно управляти швидкістю скидання катодного пересичення, що в результаті приводить до можливості керування структурою, що формується. Дослідження магнітних властивостей плівок показало, що beta-Co являється більш магнітожорстким матеріалом, ніж alpha-Co. В рамках класичної теорії зародкоутворення отриманий вираз для швидкості зародкоутворення при пересиченні, що залежить від часу. Аналіз цього виразу показав, що максимальна швидкість зародкоутворення відповідає початку дії паузи між імпульсами струму. Запропоновано технологію отримання мікрошарових структур.

Встановлено вплив лазерного випромінювання (ЛВ) на процес електроосадження (ПЕО) плівок нікелю. Визначено вклад пондероматорної дії ЛВ в інтенсифікацію ПЕО плівок нікелю.

Розглянуто механізм початкової стадії електрокристалізації на площині (100) для ГЦК металів. За допомогою методів квантової фізики розраховано енергію зв'язку ад - атомів із атомами підкладки. Визначено мінімальний розмір критичного зародку у процесі електрокристалізації.

Досліджено вплив лазерного випромінювання на структуру й механічні властивості електроосаджених композиційних нікелевих покриттів, що містять ультрадисперсні алмази. Механічні випробування покриттів на зносостійкість виконувалися на машині зі зворотно-поступальним рухом зразків за умов сухого тертя об сталь. Спектральний мікроаналіз елементного складу межі розділу плівка - підкладка здійснено на растровому електронному мікроскопі РEMMA-102-02. Дослідження нікелевих покриттів, модифікованих ультрадисперсними алмазами й електроосаджених за умов зовнішньої стимуляції лазерним випромінюванням, показали залежність структури й механічних властивостей композиційних електролітичних покриттів, а також якісного та кількісного розподілу співосадженого наноалмазу від способу електроосадження. Встановлено вплив лазерного випромінювання на процес співосадження УДА, що підвищує мікротвердість і зносостійкість електролітичних нікелевих покриттів. Лазерно-стимульоване електроосадження композиційних електролітичних нікелевих покриттів є ефективним методом локального підвищення зносостійкості металевих покриттів, що забезпечує довговічність збереження експлуатаційних (функціональних) властивостей поверхні.

Запропоновано квантово-механічний підхід для розрахунку модуля Юнга металів. Модуль Юнга визначається відношенням зміни повної енергії кристалічної решітки в певному кристалографічному напрямку до зміни об'єму в даному кристалографічному напрямку. Енергію кристалічної решітки знайдено в наближенні теорії функціонала густини. Знайдено модулі Юнга в різних кристалографічних напрямках для заліза з об'ємноцентрованою решіткою, нікелю та міді з гранецентрованою кубічною решіткою. Проведено порівняння теоретичних значень модуля Юнга з експериментальними для електроосадження плівок цих металів.

Розглянуто поверхневу дифузію ад-атомів нікелю, міді та заліза на власних підкладках у процесі електрокристалізації. За допомогою квантово-механічного підходу визначено енергії активації для двох напрямків перескоку за різних потенціалів підкладки. Енергію активації поверхневої дифузії визначено як різницю повної енергії кристала з ад-атомом у рівноважному адсорбційному стані, в якому енергія є мінімальною і в перехідній седловій точці. Показано, що за збільшення потенціалу поверхні відбувається збільшення енергії активації поверхневої дифузії.

Розглянуто швидкість зародкоутворення у межах розвиненої атомістичної теорії. Одержано вираз для розрахунку гетерогенної швидкості зародкоутворення в адсорбованих шарах у зовнішньому електричному полі, який враховує критерій стійкості зародка нової фази. На прикладі електрокристалізації нікелю розраховано значення швидкості зародкоутворення в межах розвиненої атомістичної теорії та класичної теорії нуклеації. Проведено порівняння з експериментальними значеннями. Показано, що у випадку великих перенапруг на катоді розвинена атомістична теорія надає значення швидкості зародкоутворення ближчі до експериментальних.

Досліджено механізми утворення та росту металевої плівки в адсорбованих шарах під час електрокристалізації металів, що є актуальною науковою проблемою. Встановлено, що під час перенапруки катода менше 100 мВ нуклеація задовільно описується макроскопічної теорією зародкоутворення, а при великих значеннях для опису нуклеації необхідно застосовувати мікроскопічну теорію. В межах мікроскопічної теорії нуклеації встановлено критерій стійкості центра зародження. Розраховано енергії зв'язку ад-атомів Ni, Сu, Fе та Zn з мідними, залізними та танталовими підкладками. Визначено енергії активації поверхневої дифузії для ад-атомів Ni, Сu, Fе та Zn як на власних підкладках, так і на мідних, залізних, нікелевих і танталових. Досліджено роботу переходу ад-атомів з подвійного електричного шару на поверхню катода як для власних, так і для підкладок інших металів у різних кристалографічних напрямах. Обгрунтовано моделі та механізми росту металевих електроосаджених плівок для різних перенапруг. Показано, що формування глобулярної структури відбувається за моделлю Фольмера - Вебера; стовпчастої - за моделлю Франка - Ван дер Мерве; шаруватої - за механізмом Странського - Крастанова. Дослідження структури та властивості електроосаджених металевих плівок показали, що під час великих перенапруг формується дисперсна структура з великими значеннями густини дислокацій, мікротвердості, межі міцності та питомого опору. При малих значеннях катодної перенапруги формується більш рівноважна структура. Комплексне дослідження перехідного шару на межі "плівка-підкладка" показало, що в перехідному шарі відбувається дифузія осаджуваного металу в матеріал підкладки. Запропоновано підхід для розрахунку значення модуля Юнга монокристалічних і полікристалічних матеріалів у різних кристалографічних напрямах. В межах моделі незбіжних сфер одержано вираз для розрахунку енергії активації об'ємної дифузії.

Наведено теоретичний розрахунок енергії активації поверхневої дифузії ад-атомів по поверхні підкладки як теплової енергії, визначеної методом, який заснований на теплових коливаннях атомів кристалічної решітки. Коливання атомів розглянуто з позицій квазікласичної квантової механіки як коливання гармонічних осциляторів із деякою середньогеометричною частотою та амплітудою в параболічній потенційній ямі. У цьому випадку потенційна яма має невелику від'ємну частину, розміри якої визначає амплітуда коливань. Значну частину параболічної ями складають позитивні значення енергії. Потенційний бар'єр формується за взаємодії позитивних значень енергії параболічних ям поряд розташованих атомів кристалічної решітки. Ад-атом у разі перескоку у сусіднє положення на поверхні підкладки повинен мати необхідну енергію щоб вийти з потенційної ями, що має від'ємні значення енергії, та за руху подолати потенційний бар'єр, що створюють позитивні значення енергій ям сусідніх атомів. Таким чином розраховано теплову енергію, необхідну для переміщення ад-атома, що складає енергію активації. Показано, що отримані результати енергій активації поверхневої дифузії нікелю, міді, цинку та заліза по поверхні мідної підкладки задовільно зюігаються з результатами, що розраховані іншим методом.