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扫描隧道显微镜能探测材料表面局域的原子级分辨率的空间和电子结构,可操作性强,极大地增强了科学家表征单分子结构,研究单分子物理、化学特性,和操纵单原子、单分子并构造纳米器件的能力。本文介绍了近年来利用扫描隧道显微镜进行单分子表征和操纵的最新研究进展,讨论了在单分子尺度下若干特殊的物理现象和效应,说明了单分子研究对物理学和其他学科发展所提供的机遇和挑战。