扫描隧道显微镜除了表面的形貌表征以外,还可以进行谱学测量。扫描隧道谱及其傅里叶变换的测量,将扫描隧道显微镜的探测范围从单纯的表面、晶格、杂质,扩展到了材料电子结构的特征。我们可以用这个技术来研究材料的能带、费米面、有序态等等。铜氧高温超导体已经发现了将近三十年,人们在这种材料中发现了包括莫特绝缘相、超导相、赝能隙等多种丰富的物相,但其中的物理机制仍然存在争议,这类材料还有许多值得我们继续研究的地方。拓扑节线半金属是这几年预测并发现的新材料,其能带具有受材料对称性保护的非平庸拓扑性质,是当前凝聚态领域的一个研究热点。这两类材料中都拥有丰富有趣且值得研究的电子结构。本文基于扫描隧道谱的实验技术,对铜氧高温超导体材料(Bi,Pb)2(Sr,La)2CuO6+δ与拓扑半金属材料ZrSiSe展开了电子性质的测量,主要内容包括:(1)(Bi,Pb)2(Sr,La)2CuO6+δ样品中掺杂氧原子的电子效应的研究。我们利用扫描隧道显微镜分别研究了一块最佳掺杂与一块过掺杂的(Bi,Pb)2(Sr,La)2CuO6+δ样品中的掺杂氧原子。在干净的区域上,我们测量了样品的表现形貌,同时得到了空间分布的微分电导谱。通过不同掺杂氧原子的特征谱,我们可以得到三种掺杂氧原子的空间分布。其中,SrO层上的填隙氧贡献了两种样品中主要的掺杂氧。我们研究了这种氧原子与过掺样品中的Pb原子的联系,也探究了其对材料电子结构的影响。通过计算氧原子的浓度,我们可以估计样品的掺杂浓度,并与通过费米面测量得到的空穴载流子浓度进行了比较。最后,通过对氧原子与赝能隙分布的统计研究,我们发现SrO层上的填隙氧与赝能隙大小呈现明显的负相关关系。(2)过掺(Bi,Pb)2Sr2CuO6+δ样品中的电荷序与拓扑缺陷的研究。我们测量了这种样品的扫描隧道谱图,并确定了电荷序引起的调制波具有固定的不随能量变化的波长。通过提取电荷序的序参量场,我们发现了电荷序调制波引起的条纹中存在一些拓扑缺陷。通过对比一系列不同偏压下的电荷序信号响应,我们观测到了由电荷序调制波引起的条纹中的细微变化,以及拓扑缺陷的发展与演变。电荷序调制波的强度随能量不断增强,并在赝能隙能量处达到最大。在这个演变过程中,拓扑缺陷的密度不断减小,并在空间中迁移。我们还观察到了成对的拓扑缺陷随能量的出现和消失。(3)过掺(Bi,Pb)2Sr2CuO6+δ样品中的向列相的研究。我们证实了这种样品中存在一个比较弱的向列相。即使整体区域在赝能隙能量附近已经建立起了可探测到的向列相,在更小的尺度上,两种对立的向列相区域仍然同时存在。通过研究序参量在空间中的分布,我们看到了向列相随能量的演化过程。首先是小能量下对立向列相的涨落,随着能量逐渐增大到赝能隙能量左右,两种向列相都逐渐增强,并在区域上此消彼长,因此在整体上表现为某一种特定的向列相。(4)拓扑半金属材料ZrSiSe的STM研究。我们在ZrSiSe这种新颖的拓扑材料上进行了扫描隧道显微镜的实验。我们发现这种材料的STM形貌图与偏压的极性相关。结合隧道谱与理论计算的结果,我们可以确定出ZrSe双原子层的子晶格。在傅里叶变换扫描隧道谱的测量中,我们发现了准粒子干涉的图案与杂质种类有关。我们找到了一种特殊的杂质,它具有很强的准粒子干涉信号,使我们可以同时研究体态与表面态的电子拓扑结构。我们分析了准粒子干涉图案,结合等能面模型,确定在费米面以上约300meV处存在节线态。另外,在费米面以下约400meV处,我们还探测到了一个属于表面态的狄拉克点。该数据与第一性原理计算的结果吻合得很好。