- Ионно-лучевые и ионно-плазменные системы и технологии формирования тонкопленочных структур на основе полупроводников, многокомпонентных диэлектриков, тугоплавких переходных металлов, сплавов и химических соединений на их основе;
- Процессы и специальное технологическое оснащение для ионно-плазменной поверхностной упрочняющей обработки изделий различного функционального назначения (обрабатывающий инструмент, технологическая оснастка, элементы конструкций приборов, оборудования и т.д.) из черных и цветных металлов, работающих в условиях повышенных нагрузок;
- СВЧ-плазменные технологические системы, газоразрядные модули и источники их питания для процессов селективной СВЧ плазмохимической обработки материалов и конденсированных сред (удаление слоев, модифицирование поверхностных свойств материалов, плазмополимеризация);
- Научные основы активации химических процессов на поверхности объектов микроэлектроники, функциональной и биоэлектроники дозированными потоками инфракрасного излучения;
- Разработка программных диагностических аппаратов и систем в медицине, инженерной экологии и производственной технике;
- Анализ элементного и молекулярного состава, морфологии, оптических характеристик прецизионные микроскопические измерения линейных размеров микро- и наноструктур, тонких пленок и объемных материалов;
- Выполнение научных исследований, направленных на разработку новых и совершенствование известных методик анализа и испытаний различных материалов, определение их свойств и параметров;
- Теоретические основы и методы компьютерного моделирования технологических процессов модификации поверхностных и объемных свойств материалов с использованием концентрированных источников энергии.