Вработе обсуждаются различные аспекты фазовых переходов и бозе-эйнштейновской конденсации (БЭК) для двумерного газа поляритонов, формирующихся в полупроводниковых и атомных микро- и наноструктурах; рассмотрение ведется с точки зрения существующих экспериментальных возможностей и имеющихся технологических достижений. Предложен новый тип пространственно-периодической структуры - поляритонный кристалл (ПК), образованный двумерной решеткой удерживаемых двухуровневых атомов и взаимодействующих с электромагнитным полем в решетке туннельно-связанных микрорезонаторов. Основной акцент сделан на выяснении механизмов формирования когерентных поляритонов, определяемых связанными состояниями оптического поля и атомной среды для нижней ветви дисперсионной кривой поляритонов. Проанализированы случаи существенного изменения (замедления) групповой скорости оптических волновых пакетов в условиях квазиконденсации (или истинной конденсации) поляритонов. Показано, что структура ПК позволяет полностью локализовать поляритоны, что может быть использовано как для получения квазиконденсации поляритонов нижней дисперсионной ветви, так и для записи и хранения квантовой оптической информации распространяющегося светового излучения. 

С использованием методов просвечивающей электронной микроскопии, малоугловой и широкоугловой рентгеновской дифрактометрии, динамического рассеяния света, адсорбции и десорбции газов на поверхности определены морфологические и размерные параметры частиц нанопорошка ZrO2, синтезированного в гидротермальных условиях. Показано, что только совместный анализ результатов нескольких методов позволяет получить надежную информацию об этих параметрах наночастиц. На основании проведенного исследования полученных в гидротермальных условиях наночастиц ZrO2 они охарактеризованы овальной (близкой к округлой) формой, узким распределением частиц по размерам и средним размером около 12–18 нм. 

Приведены характеристики нанопористых матриц НПС-7 и НПС-17, изготавливаемых из двухфазного стекла ДВ-1 по технологии, разработанной в Государственном Оптическом Институте им. С. И. Вавилова. Обсуждаются результаты их использования и возможности применения в различных научно-технических областях. 

Выполнен теоретический анализ возможной структуры карбиноидных слоев и нанотрубок. Рассчитана геометрически оптимизированная структура фрагментов слоев, нанотрубок и карбинофуллеренов, состоящих из карбиновых цепочек, соединённых между собой углеродными атомами в состояниях 𝑠𝑝2 гибридизации. Рассчитаны энергетические характеристики карбиноидных наноструктур, установлено, что нанотрубки должны образовываться из карбиноидных слоев, если число карбиновых цепочек в поперечном сечении слоя будет 7 и более. 

Представлены результаты молекулярно-динамического моделирования процесса капиллярного заполнения нанотрубок дисульфида молибдена MoS2 молекулами тетрахлорида титана TiCl4 с образованием нанотубулярного композита TiCl4TMoS2. 

Сформулирован принцип модулярного строения наноструктур. Рассмотрены вопросы выбора модуля для модулярного дизайна и алгоритма комбинаторного моделирования. Предложено символьное описание наноструктур с помощью информационных кодов. Методом комбинаторного модулярного дизайна сконструированы вероятные одномерно–периодические и двумерные дважды периодические наноструктуры из топологически идентичных полигонов и соответствующие им плоские и объемные циклические и винтовые наноструктуры. Определены множества одномерных и двумерных базовых совокупностей атомов. Представлен краткий обзор работ по кристаллохимическим особенностям строения неорганических веществ, структуры которых включают сконструированные наноструктуры как фрагменты структур обычных кристаллов. Результаты комбинаторного модулярного дизайна полигонных наноструктур могут быть использованы при моделировании новых структурных типов веществ, включающих полигоноподобные структурные фрагменты из атомов, одномерных и двумерных полиэдрических модулей и модульных блоков. 

Предложена модель создания наноструктуры как результата выделения наночастиц из пересыщенной среды с последующим их многостадийным модифицированием для придания им нужных свойств. Учтено объединение наночастиц в агрегаты и агрегатов друг с другом. Сформулировано дискретное и континуальное уравнения баланса числа наночастиц и агрегатов, учитывающие возможность их укрупнения и распада. Континуальное уравнение приведено к эволюционному уравнению типа Фоккера-Планка, включающему частотные функции, которые описывают процесс самоорганизации агрегатов путем отбора более устойчивых форм. При этом каждая стадия модифицирования характеризуется собственными частотными функциями, подлежащими независимому определению. Частотные функции для всех видов воздействий, используемых при создании наноструктур, могут составить основу методологии оптимального их синтеза. 

В статье обсуждаются механизмы процессов переноса в наножидкостях и результаты исследований свойств этих процессов и коэффициентов переноса. Характерные особенности наножидкостей анализируются с точки зрения влияния наночастиц на релаксационные процессы в дисперсной системе и взаимодействия наночастиц с несущей средой. Особое внимание уделено результатам моделирования диффузии, вязкости и теплопроводности методом молекулярной динамики.