Разработка и исследование нового класса керамических материалов на основе сложных соединений солевого характера с уникальными физико-механическими свойствами, радиационной и гидролитической устойчивостью. Исследование влияния режимов коллоидно-химического синтеза на структуру, фазовый состав и уровень дисперсности порошков сложных соединений солевого характера. Экспериментальные и теоретические исследования особенностей спекания нано- и ультрадисперсных порошков сложных неорганических соединений солевого характера в условиях высокоскоростного и квазистационарного нагрева. Аттестация структуры и свойств нового класса высокоплотных керамик на основе сложных солей.

Получены соединения со структурами поллуцита, граната, ксенотима, монацита, тридимита, лангбейнита, коснарита, витлокита в виде порошков и керамик с использованием осадительных процессов, в том числе золь-гель, твердофазных методик для порошковых образцов и методики высокоскоростного электроимпульсного спекания (Spark Plasma Sintering, SPS) для керамических. Установлены оптимальные режимы синтеза. Полученные вещества выбранных составов кристаллизовались в структурах поллуцита (пр.гр. I4132), граната (пр.гр. Ia3d), ксенотима (пр.гр. I41/amd), монацита (пр.гр. Р21/n), тридимита (пр.гр. Pnma/P21/n), лангбейнита (пр.гр. P213), коснарита (пр.гр. R c), витлокита (пр.гр. R3c). Полученные соединения и керамики на их основе являются базовыми для материалов различного функционального назначения: для атомных технологий, машиностроения, оптических применений (в светодиодных технологиях, медицине). Экспериментально с использованием современных методов анализа определены их важнейшие эксплуатационные характеристики: устойчивость в различных тепловых режимах, под действием ускоренных заряженных частиц (ионов Xe+26, E = 167 МэВ), в гидролитических испытаниях, в том числе в контакте с минерализированной водой, приближенной по элементному составу к составу природных подземных вод (мест строящихся хранилищ отверждённых радиоактивных отходов). Результаты люминесцентных исследований фосфатов со структурами коснарита и витлокита, содержащих в качестве оптически активных катионов Mn²⁺, Sm³⁺, пару Er³⁺-Yb³⁺, позволили предложить новые люминофоры для практических применений в светодиодных технологиях и в биоимиджинге для визуализации живых систем.