Нелинейные процессы и механизмы переноса вещества в конденсированных средах и биоструктурах

Отчёт представляет результаты междисциплинарных исследований, объектом которых являются нелинейные процессы и явления в средах различной природы. Цель работы — разработка новых моделей, теоретических и экспериментальных методов в нелинейных задачах, связанных с исследованием низкоразмерных плазмонов и экситонов, структуры атомов и эндоэдралов, управляемого термоядерного синтеза и биологических процессов. В результате работы была разработана теория низкоразмерных плазмонов и экситонов в наноструктурах металл-полупроводник и новых материалах. Построена теория собственных состояний низкоразмерных плазмон-экситонов, исследованы спектры плазмон-экситонов и зависящие от времени процессы возбуждения плазмон-экситонов ближнеполевым импульсом произвольной длительности и дальнейшей релаксации. Развита теория плазмонной спектроскопии поляризованного отражения и спектроскопии анизотропного отражения света от слоистых структур металл-полупроводник с анизотропными кластерами металла. С помощью авторской разработки системы программ АТОМ был решён широкий круг задач в исследовании структуры атомов и эндоэдралов. Получены новые теоретические результаты в задаче разработки мишеней для лазерного термоядерного синтеза. Проведён анализ проблем, связанных с природой и опасностью шаровой молнии, на основе авторской модели шаровой молнии. Разработаны новые модели нелинейных волн деформации в вязкоупругих волноводах. Построена новая общая модель нелинейной вязкоупругости, которая среди прочего успешно описывает частотную зависимость упругих модулей третьего порядка, наблюдавшуюся в экспериментальных исследованиях. В задаче исследования биологических процессов предложены новые модели регуляции генов в различных биологических контекстах, получены результаты полногеномного анализа ассоциаций генетических вариантов с фенотипическими характеристиками в сельскохозяйственных культурах. Созданы методы для классификации фенотипа плюрипотентных стволовых клеток человека. Исследована методика применения гелий-неонового лазера в терапии дефектов хрящевой поверхности. Полученные результаты являются передовыми и могут быть использованы для создания более полных моделей нелинейных процессов в своих областях.