Исследование спин-зависимых молекулярных процессов, молекулярного магнетизма,когерентного контроля динамики электронныхспинов, структуры и молекулярной динамики нерегулярных, в том числе биологических, систем методами электронного парамагнитногорезонанса. Развитие методологии магнитногорезонанса.

Объект исследования - электронные спины в радикалах, бирадикалах, кластерах, в фотовозбужденных системах, примесные ионы переходных элементов в диэлектрических кристаллах, композитные материалы с высокими значениями магнитной и диэлектрической проницаемостями, спин-переменные металлокомплексы и наномагнетики, железосодержащие магнитные наноструктуры на основе дендримеров, биологические системы. Цель исследования - дальнейшее развитие методологии ЭПР, решение актуальных задач с помощью методов ЭПР (а также ядерного магнитного резонанса, ЯМР), создание научных основ спиновых технологий; изучение возможности использования электронных спинов свободных радикалов в качестве элементной базы квантовых вычислений; исследование формирования гиперполяризации электронных спинов при фотовозбуждении хромофоров с присоединением одного или нескольких радикалов, с парамагнитными комплексами, фотоиндуцированные переходы комплексов из низкоспинового в высокоспиновое состояние; поиск новых систем, перспективных с точки зрения молекулярного магнетизма; развитие и применение методов ЭПР и ЯМР для исследования биологических систем и в медицине; разработка научных основ для создания отечественных магнитно-резонансных томографов.