1. Прецизионный рентгеноструктурный анализ монокристаллов и поликристаллов.

2. Прецизионные дифракционные эксперименты в широком интервале температур (28–1100 К) и давлений (до 50 ГПа).

3. Определение кристаллографической ориентации образцов.

4. Реализация уникальных методов получения и обработки дифракционных данных, гарантирующих проведение исследования на высшем уровне точности и достоверности:
§ подготовка образцов;
§ калибровка дифрактометров;
§ калибровка температурных приставок;
§ учет поглощения излучения, теплового диффузного рассеяния;
§ одновременных отражений;
§ уточнение моделей атомных структур кристаллов с исключением влияния экспериментальных установок на результаты.

5. Применение методов (3+d)D кристаллографии к решению модулированных структур.

6. Разработка принципов молекулярного дизайна высокотемпературных мономолекулярных магнитов; создание необходимых теоретических моделей и вычислительных методов.

7. Белковая кристаллография, рентгеноструктурный анализ, молекулярный доккинг, классическая и смешанная (КМ/ММ) молекулярная динамика, методы метадинамики комплексов белок-лиганд.

8. Рентгеновская двух- и трехкристальная дифрактометрия (включая быструю), рентгеновская топография, рентгеновская спектроскопия поглощения.

9. Рентгеноструктурный анализ белковых кристаллов.

10. Молекулярная динамика биомакромолекул.

11. Комплексный биоинформатический анализ геномов и протеомов

12. Исследование и характеризация наноразмерных кристаллических структур и объектов.

13. Рентгеновская и электронная дифракционная оптика - компьютерная томография.

14. Ленгмюровская технология получения органических монослоев на поверхности жидкости

15. Методы Ленгмюра-Блоджетт и Ленгмюра-Шеффера получения органических пленок.

16. Микроскопия под углом Брюстера для изучения морфологии монослоев на поверхности жидкости.

17. Оптическая микроскопия.

18. Метод динамического рассеяния света (ЦКП).

19. Моделирование поведения молекул и олигомеров белков в растворах в различных условиях методом молекулярной динамики.