随着超导材料在科研、航天、医疗、工业等领域的应用日趋广泛,对超导电性机理的研究愈发重要和迫切。极低温/矢量场扫描隧道显微学/谱学（STM/S）有超高的空间与能量分辨率,是探索材料表面纳米尺度性质的不可或缺的高端实验手段之一,尤其在对非均匀、小能隙超导材料的研究中,具有独特的优势。本论文中,我们利用自主设计制造的STM对三种不同类型的超导材料进行了系统研究,包括传统超导体NbC/TaC,超导与电荷密度波（CDW）共存的ZrTe3,以及铁基超导体KFe2As2。这些研究结果有助于加深对超导电性原理的理解。论文中首先介绍了自主设计建造的具有低噪声、高稳定性、高分辨率、极低温、强矢量场的STM。我们进行了大量基础设备包括减振隔音系统、低温系统、样品传输系统以及多轴STM扫描头测量系统等的研发工作。之后分三个章节介绍了我们利用低温/矢量场STM对超导材料NbC/TaC、ZrTe3和KFe2As2的研究工作。1)传统超导体NbC/TaC的Hc3与反常超导性质的研究。通过STM变温度隧道谱与变磁场隧道谱的测量,可知传统超导体NbC转变温度Tc为12.3 K,与之前研究一致;并且在1.3 K温度下,测得超导能隙大小为1.85 me V。NbC垂直方向（c轴）的上临界磁场Hc2为1.15 T,平行ab面的上临界磁场Hc3为2.0 T,上临界磁场Hc3（θ）随着磁场与样品面夹角θ的变化趋势与金兹堡-朗道理论（G-L）理论预言基本吻合。在磁场转角过程中,磁通涡旋排布随着磁场角度变化而发生拉伸效应。并且在样品面与磁场平行时,圆形的磁通涡旋消失,在有限的分辨率内并未看到平行于表面的条状磁通。同族材料TaC超导转变温度Tc为10 K;在1.3 K温度下,超导能隙为1.65 me V。垂直方向（c轴）的上临界磁场Hc2为0.225 T,平行ab面的上临界磁场Hc3为0.35 T。不同的是,TaC在1.3 K温度下,超导谱的形状为一个完全打开的S波能谱,但底部却有15%正常态的态密度。费米面附近剩余的态密度可能是由于超导体中部分能带没有打开能隙,这些能带可能受到某种机制的保护。2)超导与电荷密度波（CDW）共存ZrTe3的研究。在超导与电荷密度波（CDW）共存的ZrTe3材料中,我们发现当温度高于其CDW转变温度(TCDW)63 K时,CDW依旧以钉扎于缺陷处的形式大量存在,但是相互之间不再连接。在扫描电压（-100 m V/-50 m V/50 m V）下,STM形貌图中能够看到CDW条纹,其傅里叶变换中能够看到0.07a*的干涉点。但是当扫描电压为100 m V时,无论是表面形貌还是FFT结果都看不到CDW或长程波矢0.07a*的存在。但是CDW与布拉格点的拍频波矢0.93 a*依旧存在。当温度低于2 K时,通过STM测量的超导隧道谱在实空间是均匀的,可知ZrTe3的超导转变温度为2 K。此时超导与CDW共存。3)剩余K原子对KFe2As2的超导增强作用的研究。在铁基超导体KFe2As2的解理面上,通过STM研究不同占比的K原子面,我们发现,100%的K原子面会出现Tc为16 K的超导,1.3 K温度下的超导能隙大小为2.4 me V左右,远远大于块材的Tc（4 K左右）;在50%的K面上,超导转变温度为4 K（能隙大小为0.65 me V）,与块材的超导相同;在0%的K面（100%As面）上,在低至1.2K的温度下仍未见超导。100%K面相当于KFe As（111）组份比,其Tc=16 K与Li Fe As的18 K非常接近。50%K面与KFe2As2块材组份比相同,超导转变温度一致。在外加磁场下,100%K面的磁通呈现四重对称的星形,沿长轴与短轴方向的衰减相差较大,反映了超导能隙的各向异性。没有缺陷干扰的磁通中心存在严格为零的束缚态,有可能是Majorana费米子,但仍需要进一步的实验验证。