Исследованы: физико-химические и структурные свойства многослойных нанокомпозиционных материалов (полупроводники, оксиды, металлы, интерметаллиды); эффект квантовой когерентности; механизм формирования спин-зависимых состояний в электронно-ядерных системах с сильным спин-спиновым взаимодействием. Обнаружено существенное различие в природе радиационных дефектов в кремнии, легированном методом ядерных реакций и облученном высокоэнергетическими протонами (30 МэВ).