一维纳米材料和强关联材料是近些年凝聚态领域研究的热点。在这类体系中,自旋、电荷、轨道和晶格的自由度高度关联,各种相互作用之间的竞争和耦合产生了复杂的相图以及有趣的物理现象,电荷序便是其中之一。一维系统中的电荷密度波以及强关联系统中高温超导的物理性质都与电荷序有着密切的联系。然而对于电荷序自身性质的研究还不是很多,尤其是在微观尺度下的研究就更少了。扫描隧道显微镜原子级的空间分辨率以及高能量分辨率可以对这类材料的物理性质以及能带结构进行深入地研究。本篇论文主要利用扫描隧道显微术对一维纳米链以及铁基超导材料进行了系统研究,通过这类微观尺度上的研究,有助于我们更进一步了解电荷序在一维体系以及强关联体系中的性质。我们的论文首先介绍了扫描隧道显微镜的基本原理,此后又简单介绍了一维体系和强关联体系的基本物理性质以及利用扫描隧道显微术对其进行研究的现状。我们最主要的工作是研究了一维体系的拓扑孤子激发。在一维纳米链里,孤子是电荷密度波的激发态,对孤子的研究有助于了解它在这种一维电荷有序系统中所起的作用。我们利用扫描隧道显微术并结合第一性原理的计算研究了Si(111)-In链上的拓扑孤子结构。并且通过改变温度得到了孤子的生成能、激活能等,进一步的研究还表明局部电场能够增加孤子的运动几率。与此同时对两个孤子之间的相互作用我们也做了比较深入的研究。该体系中我们除了研究孤子的性质,还发现Si(111)-(8×2)-In表面存在着明显的电荷不均匀性,这种不均匀性会对一维纳米链中的电荷有序产生极大影响,进一步的研究发现这种不均匀性主要和表面缺陷所导致的应力场有关。我们还发现针尖的电场对绝缘相也会产生较大的影响,因此通过针尖的电场可以调控表面电荷的不均匀性,进而对纳米链上的电荷有序进行调控。我们还利用Si(111)-(4×1)-In表面作为一维模板,对表面上的并五苯分子进行组装,结果发现这种一维模板很容易让表面的分子沿着一维的方向自组装。由于新型铁基超导材料的表面结构及电荷序的研究还不是很多,尤其是在原子尺度下对于不同掺杂的铁基超导研究还没有,因此我们利用扫描隧道显微镜研究了铁基超导BaFe2-xCoxAs2的三种重构的解理面,并对各种掺杂浓度样品的(?)×(?)重构进行了具体的研究。我们发现这种(?)×(?)的重构主要是由半个Ba层构成,并通过理论计算证实了这一点。同时在(?)×(?)重构中发现了电荷的不均匀性。对于所有掺杂浓度的样品,还观察到一个30meV的能隙。这点也充分反映了对于铁基超导材料,表面的重构对表面的超导特性以及电荷序有较大的影响。另外,对于1×1的重构,我们也对掺杂浓度为0.2的样品做了相应地研究。