本论文通过综合运用透射电子显微学方法对znO、钛酸钠等纳米材料、坡莫合金、CO2FeSi等磁性材料和MgZnO外延薄膜材料进行了研究和表征,内容如下:　　 1、运用低能电子能量损失谱对ZnO纳米线的电子有效质量进行了测量,得到me·=0.21me与其他实验和理论的结果相差约15%,我们分析认为该误差主要由电镜本身的仪器误差和实验方法本身的局限性造成。　　 2、我们利用电子能量损失谱磁手性二向色性方法证实了坡莫合金的十字畴壁中的交叉布洛赫线和圆布洛赫线处有方向相反的垂直于样品表面的磁矩。另外我们也在CO2FeSi哈斯勒合金中尝试进行了EMCD定量测量原子自旋和轨道的磁矩比值,但是在衍射模式下的误差太大没有得到可靠的结果,我们认为ESD模式可以避免大量的人为误差更适合EMCD的定量研究。　　 3、我们通过X射线衍射、X射线能量色散谱和电子衍射的实验证明在Ti基金属玻璃上用水热法生长的纳米带具有Zr掺杂的Na2Ti4O9钛酸钠结构。高分辨电子显微术和扫描透射电子显微术的实验发现了由Zr元素周期性替代Ti形成的垂直于[001]生长方向的周期为1.75nm的调制结构。而VASP的第一性原理计算发现Zr原子倾向于在[100]方向每隔2列周期性的替代Ti原子,同时发现该掺杂结构的禁带宽度大幅降低,因此可以大大提高该材料的光催化效率。　　 4、我们利用TEM对:MgZnO/MgO/A12O3异质外延结构进行了研宄。研究发现该薄膜中主要是螺位错,几乎没有刃位错,并且是单一的O极性薄膜。扫描透射电子显微术研究发现该0.Snm的MgO过渡层是被压缩的岩盐相结构。而MgZnO和A12O3之间的约18%的失配度几乎被在MgZnO和MgO界面处产生的周期性的失配位错完全弛豫。我们认为MgO过渡层中最表面的Mg原子被Zn原子的替代造成了与传统结果不一样的O极性MgZnO生长在岩盐相的MgO上。WIEN2K第一性原理计算的结果也支持了我们的结果。