Представлены самые последние достижения в области физики наносистем, технологии получения и применения низкоразмерных структур. Излагаются теоретические и экспериментальные основы физики полупроводниковых наноструктур, сверхрешеток, низкоразмерных аллотропных модификаций углерода: графена, фуллерена, нанотрубок. Уделяется особое внимание топологическим эффектам в кристаллах, явлениям, связанным с поверхностными и краевыми состояниями в топологических изоляторах и вейловских металлах, квантовой нелокальности, квантовым и тепловым флуктуациям в сверхпроводящих системах мезоскопических размеров. Рассматриваются целочисленный и дробный квантовые эффекты Холла, спинтроника, магноника, спиновая калоритроника. Предложены новые концептуальные подходы и экспериментальные методы, а также оригинальные объяснения, опирающиеся на исследования, выполненные автором. Предназначается специалистам в области физики наносистем, физики конденсированного состояния, физики низких температур и сверхпроводимости. Детальное рассмотрение физических основ обсуждаемых явлений и свойств обходится без использования специальных методов теоретической физики, что делает изложение доступным для широкого круга профессиональных читателей. Будет полезна научным сотрудникам, аспирантам и студентам, а также всем, интересующимся последними открытиями и достижениями в этих областях.