В 2001 году исполняется 40 лет со времени публикации в ДАН СССР, 1961. Т. 138. N6. Ф.И. Вилесовым, Б.Л. Курбатовым и А.Н. Терениным работы "РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОНОВ ПО ЭНЕРГИЯМ ПРИ ФОТОИОНИЗАЦИИ АРОМАТИЧЕСКИХ АМИНОВ В ГАЗОВОЙ ФАЗЕ". Именно с этой работы началась молекулярная фотоэлектронная спектроскопия - мощный спектроскопический метод исследования электронной структуры свободных молекул В период с 1964 по 1975 гг. в цикле работ Ф.И. Вилесова, В.И.Клейменова и Ю.В.Чижова были изучены процессы автоионизации и прямой фотоионизации как простых неорганических молекул, так и сложных галогенсодержащих органических молекул. Приобретение в 1981- гг.серийных электронных спектрометров ЭС-3201 и ЭС2402 позволило получать ФЭ спектры в высоким разрешением и сконцентрироваться на детальном исследовании электронного строения сложных органических и металло-органических молекул , а также выполнять работы прикладного характера для ВПК.

В период с 1975 по 1990 гг. усилиями М.М.Тимошенко, Ю.В.Чижова, Т.В.Каяндер и О.Ю.Подкопаевой совместно с ведущими институтами АН СССР была проведена большая экспериментальная работа по исследованию электронного строения органических красителей -кумаринов, феналенонов, родаминовых красителей, летучих ингибиторов атмосферной коррозии, радиапротекторов, противоопухолевых препаратов и установлена связь между величинами потенциалов ионизации этих соединений и их физико-химическими характеристиками , такими как квантовые выходы фотовосстановления, коррозионная ингибиторная способность, радиапротекторная эффективность. За последние 5 лет благодаря прогрессу в развитии вычислительной техники и программного обеспечения в области квантово-химических расчетов стали развиваться полуэмпирические и неэмпирические исследования электронной структуры сложных металлоорганических соединений - комплексов переходных металлов - органических производных ферроцена, бис-бензолхрома, бензолхромтрикарбонила и ряда других комплексов. В сочетании с данными ФЭС они позволили получить детальную информацию о взаимодействии орбиталях металла и органических молекул.

С 1973 г. А.В.Головин проводит работы по исследованию процессов мономолекулярного распада ионов применяя метод фотоион-электронных совпадений, который позволяет одновременно использовать все преимущества фотоионизационной масс-спектрометрии и фотоэлектронной спектроскопии. На основе этого метода в 1988 г. им был предложен метод и создана установка для измерения углового распределения электронов при фотоионизации ориентированных в пространстве свободных молекул. С 1994 г. он участвовал в применении этого метода на синхротроне в Париже и Гренобле и во все более расширяющемся применении этого метода на синхротронах в Европе, США и Японии. С 1996 г. работа все более смещается в область квантовохимических расчетов, в том числе, расчетов углового распределения вылета электронов из ориентированных в пространстве молекул.

Работы сотрудников группы, регулярно докладываются на международных конференциях, публикуются в ведущих отечественных и зарубежных научных изданиях, поддержаны грантами ИНТАС , РФФИ, программами "Интеграция" и другими финансовыми источниками.