Фундаментальные исследования

• Изучены особенности кристаллохимии и физики радиационно-термических эффектов в U-Th-содержащих минералах (уранините, торите, торианите, коффините и монаците) из ряда геологических объектов Урала и Сибири; усовершенствована методика и выполнено их химическое микрозондовое датирование (рис. а, б), в том числе для биминеральных систем; показано, что классический метод химического датирования и сегодня не утратил своей перспективности на фоне широко используемых изотопных подходов. 
• Проведено компьютерное моделирование атомной и электронной структуры U-Th-минералов и их радиационной деструкции; предложены микромодели их радиационного разупорядочения. Показано, что параметры электронного строения и связи в радиационно-поврежденном цирконе при малых, средних и высоких дозах качественно различаются; при малых дозах изменение электронной структуры циркона локализавано только в области вакансионных дефектов; при средних и высоких дозах электронная структура циркона подобна электронной структуре оксидов кремния и циркония - продуктов фазового разделения: трехкоординированный кислород в цирконе преобразуется в мостиковый двухкоординированный «кварцевый» кислород, что вызывает понижение радиационной и химической стабильности средне-и сильнометамиктного циркона.
• На основе данных мессбауэровской спектроскопии исследована кристаллохимия железа в хромшпинелях из ультрамафитов Урала, Сибири и Дальнего Востока (рис. в); прослежена эволюция состояния окисленности ультрамафитов на разных этапах их формирования и преобразования.
•  Определены закономерности фоссилизации ископаемых костных остатков млекопитающих четвертичного периода Урала; на основе полученных физико-химических данных предложены критерии для оценки относительного возраста и условий захоронения ископаемого материала (совместно с ИЭРЖ УрО РАН).
• Проанализированы микроструктура, минеральный и химический состав, кристаллохимия ионов-примесей, свойства органической компоненты физио- и патогенных зубных тканей современного человека, проживающего в Уральском регионе; предложен ряд подходов для решения практических вопросов патогенеза и лечения стоматологических заболеваний (совместно с УГМА).