Исследована электронная структура в местах адсорбции водорода (трития) на поверхности твердых тел. Установлен характер микропроцессов, приводящих к временной и пространственной самоорганизации в тонких радиоактивных пленках соединений редкоземельных элементов. Найдены оптимальные условия измерения спектров электронов оже-релаксации на времяпролетном бета-спектрометре. Определены требования к системе "тритий-исследуемая поверхность". Подтвержден процесс самосборки кластеров с замкнутым внутренним магнитным потоком, приводящий к пространственно-структурным изменениям в радиоактивной пленке оксида лютеция. Магнитный призменный бета-спектрометр адаптирован для установки его в линию с изохронным циклотроном. Созданы основы экспериментального комплекса для проведения спектрометрических исследований электронного излучения, испускаемого облученными поверхностями и приповерхностными слоями твердых тел.

Объект исследования: упругое рассеяние ионов 3He и альфа-частиц с энергией 10-20 МэВ/нуклон, реакции на ядрах 6,7Li, 9Be, 24Mg, 28,29, 30Si, 31P, 32S, 92Mo, 90,94Zr, 208Pb. Определены параметры потенциала межъядерного взаимодействия, роль обменных механизмов в формировании сечений, кластерные спектроскопические формфакторы, основные характеристики инклюзивных спектров предравновесного распада композиционных систем 211,212Po.

Рассмотрены электростатические системы, поле которых является суперпозицией двух двухмерных полей с общей плоскостью симметрии. Предположено, что поля перекрываются в области прохождения пучка заряженных частиц. Основное свойство исследуемых систем - идеальное сохранение параллельности однородного по отношению энергии к заряду пучка заряженных частиц, движущегося в средней плоскости поля. В качестве примера приведена четырехэлектродная система, каждый электрод которой состоит из двух пластин, расположенных симметрично относительно средней плоскости. Построен алгоритм расчета электростатических осесимметричных систем, обладающих средней плоскостью симметрии. Установлено, что в трехэлектродных системах может быть реализована пространственно-времяпролетная фокусировка. Рассчитаны ионнооптические характеристики времяпролетного масс-спектрометра с трансаксиальным зеркалом в качестве отражателя.

Исследованы фазовые превращения в сплавах на основе железа, полученных методом ионной имплантации, фазово-структурные превращения в сталях, имплантированных ионами инертных газов, механические свойства сплавов замещения и внедрения при воздействии облучения. Ионно-плазменными методами созданы защитные, коррозионно-стойкие циркониевые покрытия.

Получена калибровочная зависимость интенсивности ЭПР-сигнала от радиационных центров в облученном природном биоминерале даллите. Отработаны оптимальные условия регистрации спектров ЭПР. Предложен метод выделения и измерения радиационного сигнала с привязкой к стандарту, установленному в резонаторе спектрометра. Обнаружен радиационный сигнал практически во всех образцах почв Семипалатинского испытательного ядерного полигона, установлена его структура. Определены интегральные дозы облучения почв полигона вдоль юго-восточного следа. Интерпретированы особенности кривых отжига радиационно-индуцированных парамагнитных центров, образовавшихся при чередовании отжига и облучения при нормальных условиях и при повышенных давлениях.

Обобщена методика решения уравнений квантовой химии (твердого тела) для симметричных структур, позволяющая описать незанятые электронные состояния, расположенные ниже уровня Ферми основного состояния и образующие спектральные "дырки". Установлен механизм спин-ориентационных процессов в облученном гематите в зависимости от кристаллического состояния и типа налетающих частиц. Исследована кинетика термической кристаллизации аморфных сплавов. Выявлены: влияние облучения на ход реакций объемной и поверхностной кристаллизации в сплавах; упорядочивающее действие облучения заряженными частицами на бинарные и многокомпонентные сплавы системы Ni3(Fe1-xMnx). Процесс упорядочения является радиационно-стимулированным.

Исследованы резонансы "дальнодействия" в сложных квантовых системах, их поведение в зависимости от соотношения масс частиц, резонансные ядерные переходы в ядерной физике и мю-катализе. Найдены аномальные состояния в электрон-многоатомных системах с размерами порядка сотни ангстрем и огромными временами жизни. Решена проблема "движущихся" особенностей в задачах рассеяния сложных частиц. Получена новая система уравнений, автоматически обходящая данные особенности.

Изучены физические процессы, происходящие в термодинамически неравновесных твердотельных системах - облученных ионами металлических и полупроводниковых кристаллах. Обнаружен и идентифицирован новый тип плоских дефектов в кремнии. Установлены закономерности структурных превращений при комплексном воздействии.

Изучены резонансные и связанные состояния в неупругих соударениях высокоэнергетических элементарных частиц и ядер. Подтверждено резонансное происхождение одиночных пионов. Выявлены корреляции в плоскости азимутальных углов вторичных заряженных частиц.

Исследованы: критические режимы взаимодействий ядерных систем; коллективные и нелинейные эффекты во взаимодействующих полях; динамика ядерных процессов. Обнаружены новые состояния ядерной материи в условиях сверхвысоких температур и давлений. Разработан метод расчета интерференции резонансных и фоновых каналов. Найден класс интегрируемых и неинтегрируемых спиновых солитонных уравнений.