В настоящее время одним из центральных направлений исследований, проводимых в секторе, является изучение многочастичных явлений в системах с сильным взаимодействием. Сюда относится широкий круг проблем, в том числе, возникновение макроскопических когерентных состояний, как в равновесном состоянии, так и в состояниях, далеких от термодинамического равновесия, а также кинетические явления в системах с взаимодействием, включая кинетику в неоднородных сверхпроводниках и туннельных структурах различного типа.
В течение многих лет ведутся исследования неравновесных эффектов в туннельных процессах. Такие эффекты связаны с кулоновским и электрон-фононным взаимодействиями. В секторе развивается микроскопическая теория для процессов туннелирования в микроконтактах и наноструктурах, учитывающая эффекты, связанные с перестройкой электронного спектра, электронной плотности и конечными временами релаксации в области контакта. Был описан целый ряд особенностей, обусловленных кулоновскими корреляциями в области контакта. Изучено влияние электрон-фононного взаимодействия на туннельную проводимость в системах с квантовыми ямами и инверсными слоями, а также в молекулярных структурах, через которые может протекать туннельный ток. Одной из целей теоретического описания в этой области является поиск условий, при которых туннельный ток через квантовую точку или молекулу может вызывать рост интенсивности неупругих процессов с излучением фононов и, тем самым, приводить к сильному перегреву системы.
В рамках общего направления изучения кинетики в сверхпроводниках была развита теория линейного отклика сверхпроводников на электромагнитное поле, которая позволяет получить выражения для наведенных тока и заряда в явно калибровочно-инвариантном виде. Выполнение условий калибровочной инвариантности в теории сверхпроводимости, основанной на модели БКШ, является нетривиальным, поэтому ранее ограничивались вычислением только поперечной части отклика. Существенным моментом теории является вывод уравнения, определяющего фазу параметра порядка как функцию внешних полей на основе уравнений самосогласования для сверхпроводящего параметра порядка в поле произвольной калибровки. Предложенный подход автоматически включает в рассмотрение учет коллективных возбуждений в сверхпроводнике, что, как известно, необходимо для выполнения уравнений непрерывности (закона сохранения заряда).
Еще одним направлением, связанным с теорией сверхпроводимости, является обобщение стандартной модели БКШ на случай сложной кристаллической структуры. Показано, что нетривиальные симметрийные свойства волновых функций приводят к анизотропию параметра порядка и спектра возбуждений в высокотемпературных сверхпроводниках. Существенным моментом данного подхода является то, что затравочное электрон-электронное взаимодействие, приводящее к спариванию, считается изотропным. Модель хорошо объясняет экспериментально наблюдаемые особенности вольт-амперных характеристик SIN и SIS контактов сверхпроводников типа BSCCO. В такой, обобщенной на случай сложной кристаллической структуры модели БКШ, была рассчитана оптическая проводимость как функция частоты. Полученные зависимости проводимости от частоты резко отличаются от классического результата Маттиса-Бардина, полученного в рамках стандартной модели БКШ, хотя исходное взаимодействие между электронами предполагалось изотропным. При этом проявляются качественные черты зависимостей, наблюдаемых экспериментально в высокотемпературных сверхпроводниках: конечное поглощение во всем интервале частот, минимум действительной части проводимости и резкий ее подъем в области малых частот.
Продолжает развиваться также традиционная для сектора тематика – теория узкощелевых полупроводников. В рамках этого направления были разработаны теоретические модели, описывающие нетривиальные особенности примесных состояний в узкощелевых полупроводниках. Такие состояния вследствие взаимодействия между электронами обладают "переменной валентностью" и не могут быть описаны в рамках обычной зонной теории. Ведется работа по исследованию гетероструктур различного типа на основе узкощелевых полупроводников на основе эффективного двухзонного уравнения Дирака. Так, было изучено влияние электрического поля, перпендикулярного слоям узкощелевых гетероструктур, на вероятность и поляризацию оптических межзонных переходов. Показано, что вызванная электрическим полем перестройка зонной структуры может способствовать бозе-конденсации экситонов или образованию электронно-дырочной жидкости