Исследованы оксиды и флюориды, допированные примесными ионами тяжелых металлов, включая ионы серии лантана. Разработан программный пакет, описывающий неадиабатическую релаксацию электронных возбуждений в системах со спиновой поляризацией в пренебрежении спин-орбитальным взаимодействием. Выявлено изменение электронной структуры примесных состояний за счет эффекта спин-орбитального взаимодействия. Рассчитана количественная оценка влияния симметрии кристалла на электронную структуру материалов. Разработан пакет программ, позволяющий описывать релаксацию электронных возбуждений в сложных системах с открытыми электронными оболочками с учетом спин-орбитального взаимодействия и многоэлектронных возбуждений.