Научной группой «Физический эксперимент в микроволновой электронике» в Отделении физики нелинейных систем НИИ естественных наук СГУ руководит профессор Б.С. Дмитриев. Основные направления научной деятельности всегда были связаны с актуальными проблемами электроники и радиофизики сверхвысоких частот. Первоначально это было создание безмагнитных генераторов СВЧ колебаний, основанных на применении ионной фокусировки электронных пучков. Затем — разработка метода физического моделирования разнообразных приборов СВЧ с помощью специально созданного оригинального прибора — электронного зонда. Такое моделирование позволило провести серию физических экспериментов, направленных на оптимизацию выходных характеристик разнообразных приборов СВЧ, особенно мощных промышленных приборов клистронного типа. Была разработана оригинальная методика и средства измерений для исследования линейных и нелинейных волн пространственного заряда в протяжённых электронных потоках. Эти работы проводились в рамках НИР, выполняемых по планам важнейших проблем оборонного значения.
Начиная с 2000-х годов, основным направлением исследований становится экспериментальное изучение сложной, в том числе, хаотической динамики генераторов радиофизики и микроволновой электроники. Эти исследования выполняются в рамках НИР, поддержанных грантами РФФИ, программы «Университеты России», Американского фонда гражданских исследований и развития, целевыми научно-техническими программами. По результатам исследований опубликовано около 200 научных работ, получено 13 авторских свидетельств и 1 патент на изобретение.
