Развитие методов газофазного синтеза моно, поли и нано кристаллических алмазных пленок и пластин (CVD алмаз), одностенных углеродных нанотрубок и графена, а также углеродных нанокомпозитов на их основе.

Разрабатываются методы осаждения алмаза из плазмы СВЧ разрядов в газовых смесях различного состава и давления, контроля их параметров и свойств как в процессе, так и после окончания процесса синтеза. Разрабатываются механические и лазерные технологии обработки алмазных материалов (шлифовка, полировка, микроструктурирования на поверхности и в объеме образцов). Исследуется дефектность алмазных кристаллов, возможность создания как особо чистых, так и легированных (люминесцирующих) CVD алмазов.Разрабатываются методы газофазного синтеза одностенных углеродных нанотрубок и графена, способы очистки и селекции по оптическим свойствам. Изучается возможность управления оптическими и электрофизическими свойствами этих материалов. Разрабатываются технологии создания нанокомпозитов на их основе и методы перенесения на подложки.Диагностика полученных материалов осуществляется различными спектроскопическими и микроскопическими методами.Исследуется возможность применения новых углеродных материалов в фотонике, электронике, медицине, машиностроении и других областях.