Вычисление вероятностей процессов возбуждения и перезарядки в низкоэнергетических ион-ионных и ион-атомных столкновениях с учётом занятых состояний отрицательного спектра уравнения Дирака. Разработка релятивисткого метода расчёта процессов возбуждения и ионизации атомов и ионов, а также рождения электрон-позитронных пар в сильном лазерном поле. Построение эффективного оператора лэмбовского сдвига для приближённого учета квантовоэлектродинамических (КЭД) поправок в расчётах уровней энергии в многоэлектронных ионах и атомах. Расчет релятивистких поправок на отдачу для Li- и B-подобных многозарядных ионов в первом порядке по 1/Z.