Развитие методов диагностики неорганических, органических и биоорганических материалов с использованием рентгеновского и синхротронного излучений, электронов и нейтронов

Разработаны рентгено-оптические схемы и методики времяразрешающего управления параметрами и анализа углового распределения интенсивности рентгеновского пучка на основе многоканального анализатора. Разработаны рентгено-дифракционные методы определения локальных значений компонент пьезоэлектрического тензора в кристаллах средних и низких сингоний. Развита технология получения и исследования с использованием рентгено-дифракционного подхода модельных органо-неорганических гибридных систем на основе монокристаллической подложки кремния и белка лизоцима. Исследовано строение ряда многослойных транзисторных наногетероструктур на подложках GaAs и InP с различным сложным дизайном метаморфного буфера и квантовой ямы. Развиты теоретические основы и алгоритмы оценки качества решения обратных задач определения размерных распределений и формы наночастиц в частично упорядоченных и неупорядоченных системах по данным малоуглового рентгеновского рассеяния, эффективные при исследовании полидисперсных систем разной природы, самоорганизующихся полимеров и смеси растворителей.Разработаны теоретические основы и алгоритмы расчета по данным рассеяния формфакторов частиц с учетом фрактального характера поверхности и внутренних неоднородностей для исследования белковых систем, в том числе белка шаперонина в растворе. С помощью рентгеновской микротомографии исследованы особенности строения частей скелета геккона в норме и в условиях микрогравитации. Установлены кристаллохимические формулы ряда минералов и синтетических соединений, прослежена взаимосвязь между структурными особенностями и условиями образования. Получены данные об атомной структуре для ряда кристаллов (водородсодержащих соединений, мультиферроидных материалов, нестехиометрических кристаллов со структурой флюорита, тисонитовых фаз), показана структурная обусловленность аномалий их физических свойств. Проведены поиск и теоретическое исследование новых молекулярных строительных блоков с высокой магнитной анизотропией на основе орбитально-вырожденных пентагональных 4d- и 5d-комплексов с плоскими макроциклическими лигандами, перспективных для создания высокотемпературных магнитных наноматериалов. Методами высокоразрешающей дифрактометрии исследована дефектная структура пьезоэлектрических кристаллов парателлурита и лангатата в условиях воздействия внешнего электрического поля. Определены структуры ряда кристаллов из семейства олиготиофен-фениленов с сопряженным ядром PTTP (фенилен-тиофен-тиофен-фенилен) c различными концевыми заместителями (F₃C-, СН₃О-), изучен эффект влияния этих заместителей на структуру и транспорт зарядов в кристаллах.