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自Binnig和Rohrer研制出第一台扫描隧道显微镜以来，它已成为实验物理学中一个重要领域，被广泛地应用于许多学科。该论文利用基于密度泛函理论的第一性原理方法在针尖电子结构，STM图像模拟及单原子操纵机理三个方面作为了系列理论计算研究。在绪言里作者们简要评述了STM的意义，原理和理论，并阐明该论文的研究目的的内容。在计算针尖电子结构之前，简单介绍了基于第一性原理的离散变分局域密度泛函(DV-LDF)方法的基本原理和框架。在第三，四，五章里主要介绍与C<，60>有关的STM图像和电子结构的理论计算工作。在第五章中比较了C<，60>与不同金属表面(Ag和Al)间相互作用的异同。在第六章和第七章分别研究了针尖和外电场在半导体和金属表面进行单原子操纵过程中的作用。