Теоретични и експериментални изследвания в областта на термодинамиката и кинетиката на фазообразуването в кристални и аморфни системи; механизми на кристален растеж; компютърно моделиране на явления, процеси и структури на чисти кристални повърхности и междуфазови граници, включващи двумерни адсорбирани слоеве, атомни филми, дифузия на атоми и клъстери по повърхности, атомни темплейти; кристализация на протеини; електрохимичен синтез на проводящи полимери и метал-полимерни композити; компютърно моделиране на гъвкава кондензирана материя, в това число полимери и мембрани; синтез на аморфни, стъклокерамични и керамични композитни материали; синтез на чисти и композитни зеолитни материали на базата на отпадни продукти; имобилизация на промишлени отпадъци в стъклокерамични композитни системи.
