Толмачева Д. Н. принимает участие в НИР, выполняемых на кафедре общей физики по разделу курса «Физика», «Физика твердого тела" (взаимодействие атомарного водорода с поверхностью твердого тела).

Научные работы опубликованы в журналах: "Журнал физической химии", "Физическая химия", " Кинетика и катализ", "Поверхность", "Physical Chemistry of surface phe-nomena","Chemical kinetics and catalysis", и др.