本文简要介绍了扫描隧道显微镜的发明、发展、技术关键以及其在原子分子成像、操纵和在纳米电子学研究当中获得的重要成果，对单个铜族贵金属原子在Si(111)表面的吸附与扩散运动从吸附位置、扩散速度和扩散路径三个方面进行比较全面的研究，利用STM结合密度泛函理论计算方法研究了金属包合富勒烯(Dy@C-82)分子吸附于Si(111)-(root3×root3)Ag表面上的局域电子结构，特别是金属-碳笼杂化轨道，发展了一种新的化学制备方法，成功合成了尺寸可控的晶态和非晶态Pd纳米颗粒。之后，我们利用STM对晶态与非晶态的Pd纳米粒子的电子结构进行了比较研究，结果显示，尽管晶态的纳米钯颗粒已经表现了理论上该有的量子效应，但仅仅结构不同的非晶态同尺寸的纳米钯颗粒却保持了其经典的输运性质。理论分析表明，这是由于原子无序化造成了非晶态Pd颗粒的能级展宽，直接导致了对其量子限域效应的抑制。这个结果说明仅仅减小尺寸还不足以使物体发生量子化转变，结构的影响也是至关重要的。进一步利用STM对晶态钯颗粒进行操控实现串连耦合，在其Ⅰ-Ⅴ谱中观察到类似于分子体系的负微分电阻效应，从实验上证明极小尺度的金属量子点由于存在分立能级结构，也可以用于构造负微分电阻器件。