Излагаются научные результаты изучения из первых принципов локальной атомной и электронной структур, термодинамических, электронных и упругих свойств ультратонких керамических пленок. Сообщаются результаты моделирования адсорбции атомарного кислорода на малодефектной поверхности карбида титана, реконструированной после воздействия лазерной плазмы. В рамках теории функционала плотности изучены релаксированные атомные структуры поверхностей (001), (111) и (110) системы O/TixCy и поверхности (0001) системы O(N,W)/TiB2 с поверхностными вакансиями титана и углерода (бора), наблюдаемых при термическом воздействии. Установлены длины связи и энергия адсорбции для разных реконструкций атомной структуры отмеченных поверхностей данных систем. Изучены эффекты влияния адсорбированного кислорода (азота, вольфрама) на зонный и электронный спектры поверхностей (001), (111) и (110) системы O/TixCy и поверхности (0001) системы O(N,W)/TiB2 в их разных реконструкциях. Впервые установлены эффективные заряды на атомах адсорбата (кислорода, азота и вольфрама) и атомах ближайшего окружения в разных реконструкциях. Установлен перенос заряда в изученных системах, который обусловлен реконструкцией локальной атомной и электронной структур и коррелирует с процессами хемосорбции. Обсуждаются механизмы наноструктурирования поверхности. Предназначена для специалистов, работающих в области нанотехнологии, физики поверхности ультратонких керамик, квантовой химии, физики конденсированного состояния, а также аспирантов и студентов старших курсов технических университетов.