Досліджено ефекти динамічної локалізації класичних хвиль і квантових частинок у неупорядкованих системах зниженої вимірності. Розв'язано проблему просторової локалізації та флуктуаційного хвилеводного каналювання хвиль, випромінюваних точковими джерелами у випадкових слабко шаруватих середовищах. Передбачено геометричні осциляції електропровідності та модулів пружності одновимірних неупорядкованих металів, взаємопов'язані зі стрибковим транспортом носіїв струму між далеко рознесеними квазілокалізованими станами. Побудовано теорію температурної залежності провідності неупорядкованих 1D систем в області температур, малих у порівнянні з енергією активації локалізованих електронів. Виявлено новий фізичний механізм розсіювання квантових частинок на випадково-шорсткуватих поверхнях і побудовано теорію статичного кондактансу одномодових металевих дротів зі статистично-шорсткуватими бічними межами. Розроблено метод розділення мод поперечного квантування для відкритих систем хвилеводного типу за наявності у них довільного статичного потенціалу. Розраховано кондактанс двовимірних слабко неупорядкованих фермі-систем за нульової температури та доведено відсутність у них локалізаційного режиму електронного транспорту. Побудовано теорію квантового фазового переходу "метал-ізолятор" у квазідвовимірних фермі-системах за зміни у них поверхневої концентрації носіїв струму та під дією класично слабкого паралельного магнітного поля.

Досліджено проблему підвищення оптичних і механічних характеристик багатошарових інтерференційних покриттів. Вивчено фізичні властивості та структурні особливості вуглецевмісних матеріалів a-C:H, a-SiC:H, a-SiC, a-C NanoDiamond і встановлено, що оптимальним захисним і оптично активним матеріалом шару для багатошарового просвітлювального покриття з робочим дальнім інфрачервоним діапазоном є гідрогенізований алмазоподібний вуглець (a-C:H), осаджений з використанням плазмохімічного методу за середньої енергії іонів 80 - 90 еВ і газової суміші 50 об. % <$Eroman CH sub 4> і 50 об. % <$Eroman H sub 2>. За цих параметрів осаджуються плівки з великим вмістом <$Eroman sp sup 3>-координованих атомів вуглецю, що забезпечує їх високі мехнічні властивості (нанотвердість порядку 17 ГПа, модуль пружності 164 ГПа). Розроблено ефетивні методи розв'язку обернених задач оптики шаруватих середовищ типу розпізнавання та проектування, з використанням яких виконано оптимізацію конструкції нерівнотовщинного багатошарового просвітлювального покриття для діапазону 8 - 12 мкм. Синтезовані відповідно до неї зразки відносяться до групи "0" згідно з ОСТ-3-1901-85 і мають інтегральний коефіцієнт відбивання світла на рівні 0,1 % у діапазоні 8 - 12 мкм за задовільних термо- та вологостійкостей.

Розраховано нові характеристики масивних фотонних кристалів (ФК), такі як карти фотонної густини станів і карти коефіціентів пропускання для одержання параметрів масивних ФК. Проведено всебічний аналіз впливу поперечного оптичного обмеження, а також неоднорідностей хвилеводів на характеристики широкосмугових спектральних фільтрів. Встановлено, що одержані зсуви спектрів пропускання та відбиття нелінійних періодичних структур дають можливість розробити оптичні логічні елементи на їх основі. Визначено параметри ФК, за яких у широкосмугових оптичних фільтрах на базі одно- та двовимірних ФК спостерігається обмеження оптичної пружності.