Projekt tegeleb Eesti teoreetilise füüsika peasuundadega, ühendades uuringuid tahke keha teooria, kvantväljateooria ja kosmoloogia alal. Projekti teemade hulka kuuluvad makro-, meso- ja nanokristallide mittelineaarne dünaamika, kristallidefektide moodustumine (tähelepanuga materjalide kiirguskindlusel), magnetnähtused ja kvantostsillatsioonid kõrgtemperatuursetes ülijuhtides, frustreeritud spinnvõrega kristallid, uued ülijuhtivad komplekssüsteemid, faasisiirded multiferroikutes ja heterostruktuurides, grafeeni ja süsiniknanotorude liitstruktuurid, stohhastilised efektid faasisiiretes, valguse ja aine mittelineaarsete vastasmõjude tugevnemine pinnaplasmonite mõjul.Tahkiseteoorias kasutatavaid stohhastilisi meetodeid rakendatakse ka väljateooriale. Kaootiliste stringide teoorias on need meetodid prognoosivõimelised elementaarosakeste füüsikas ja teoreetilises kosmoloogias. Projekti töörühm esindab teaduse tippkeskuse "Mesosüsteemide teooria ja rakendused" (TK114) teoreetilist osa.
The project covers main theoretical investigations in Estonia and unites research in condensed matter, quantum fields and cosmology. The topics of the project include: nonlinear dynamics in macro-, meso- and nanocrystals, crystal defect formation emphasizing material radiation stability, the magnetism and quantum oscillations in high-Tc superconductors, crystals with frustrated spin lattices, superconductivity in novel complex systems, phase transitions in multiferroics and heterostructures, the graphene and carbon nanotubes combained stuctures, stochastic effects in phase transitions, the strengthening of nonlinear light interactions by surface plasmons. Stochastic methods used for solid state physics are applicable also to field theory. In terms of chaotic strings, they even have predictive power for elementary particle physics and theoretical cosmology. The research group represents the theoretical part of the Centre of Excellence “Mesosystems: theory and applications”.