Теория симметрии

Создано учение об антисимметрии, симметрии подобия, цветных группах симметрии.

Структура

Установлено атомное строение многих сотен материалов, начиная от минералов до биологически активных кристаллов и макромолекул, в первую очередь кристаллов белков, на основе развития рентгеновских, электронных и нейтронных дифракционных методов; развита теория изображения и метод трехмерной реконструкции в электронной микроскопии; создана новая отрасль науки — структурная электронография; разработаны современные методы изучения структуры поверхности, тонких пленок, многослойных систем, в том числе структурно-чувствительная спектроскопия — метод стоячих рентгеновских волн. Разработаны и внедрены в промышленность первые отечественные дифрактометры, рентгеновские камеры, многокристальные спектрометры и др. Создана современная аппаратурно — методическая база для проведения высокоразрешающих дифракционных экспериментов, в том числе, комплекс аппаратуры — «станции» для изучения структуры и свойств вещества на источниках синхротронного излучения.

Свойства

Вскрыты закономерные связи между структурой и физическими свойствами сегнетоэлектриков, оптически активных кристаллов, жидких кристаллов, сцинтилляторов, суперионных проводников, высокотемпературных сверхпроводников, магнитных, нелинейных, акустооптических и других кристаллических материалов. Найдены новые кристаллические среды с особыми физическими свойствами, в том числе многие лазерные кристаллы, голографические среды и т.д. Институту принадлежат приоритеты в открытии явления электрогирации и фотовольтаического эффекта; создании Фурье спектроскопии; обнаружении доменной структуры сегнетоэлектриков, сегнетоэлектрических свойств двумерных систем.

Рост

Разработана теория кристаллизации, включая основы элементарных процессов роста; обнаружен спиральный рельеф поверхности растущего кристалла; создан метод искусственной эпитаксии тонких пленок, управляемого выращивания нитевидных кристаллов; твердофазного сращивания монокристаллов; впервые выращены монокристаллические слои германия и кремния; развита методика выращивания биокристаллов, поставлены первые эксперименты по выращиванию кристаллов в условиях невесомости на орбитальной станции «Салют-5». Предложен метод горизонтальной кристаллизации тугоплавких материалов. Разработана аппаратура и технология выращивания различных кристаллов, в том числе крупных, включая активные элементы для перестраиваемых лазеров. Разработаны и внедрены в промышленность: технологии выращивания кварца, сегнетовой соли, ряда пьезоэлектриков, рубина, оптически нелинейных и многих других кристаллов.