Теоретически и численно исследуется динамика атомарных и молекулярных систем под действием лазерных импульсов фемтосекундной длительности и сверхвысокой интенсивности, в частности в случае, когда напряженность поля электромагнитной волны превышает значение напряженности поля в атоме, а длительность импульса оказывается порядка периода атомных (молекулярных) колебаний.

Создан первый в Европе действующий лабораторный макет сканирующего магнитного микроскопа (СММ) на основе высокотемпературного СКВИДа постоянного тока.

Проведен анализ нескольких перспективных типов многоэлементных синхронных джозефсоновских структур, на основе которых возможен синтез фазированных узкополосных источников электромагнитного излучения миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов длин волн.
Впервые экспериментально реализован молекулярный одноэлектронный транзистор, причем при комнатной температуре. Показано, что характеристики такого транзистора на уровне лучших традиционных одноэлектронных устройств, а рабочая температура на три порядка выше. Впервые продемонстрирована возможность модификации обычных металлических гранул в изолированные одноэлектронные туннельные структуры непосредственно на подложке, что открывает широкие возможности для конструирования одноэлектронных устройств.

Экспериментальные и теоретические исследования процессов плазмохимической кинетики в плазме электрических разрядов (постоянного тока, разряда с “убегающими электронами”, ВЧ и СВЧ разрядах), ответственных за ионизацию, диссоциацию и возбуждение электронных и колебательных уровней молекул и атомов кислорода, азота, инертных газов и углеродсодержащих молекул
Экспериментальные и теоретические исследования электродинамики и кинетики разрядов, содержащих частицы с размерами от нано- до микрометров.

Экспериментальные и теоретические исследования новых излучающих разрядов (системы микроразрядов, тлеющих разрядов с убегающими электронами) в инертных газах с добавками H2 , N2 и паров Cu.

Экспериментальные и теоретические исследования нелокальности и анизотропии энергетического спектра электронов в электроотрицательных газах.

Исследования процессов плазменно - стимулированного синтеза новых материалов и тонких пленок на их основе. Изучение влияния плазменных параметров на свойства этих пленок.
Разработка методов расчета функции распределения электронов (ФРЭ) по энергиям и пространственным координатам в электромагнитных полях на основе уравнения Больцмана и методами Монте-Карло, систем уравнений для концентраций заряженных и нейтральных частиц плазмы с включением процессов пространственного переноса, уравнений колебательной (в том числе поуровневой) кинетики для молекулярных газов, уравнений газодинамики реагирующих газов с учетом переноса излучения.