扫描隧道显微镜的原理介绍：1、量子隧穿效应
根据经典力学的理论，如果一个势垒高于电子的能量，那么这个电子无法越过此势垒。然而在量子力学中，由于电子具有波粒二象性，该电子具有一定的可能性穿过这个势垒，这个现象被称为量子隧穿效应。
扫描隧道显微镜则利用遂穿效应，当样品表面和针尖之间的距离小于1nm时，样品表面电子云和针尖的电子云会有一部分重合，此时若在它们之间施加电压，那么在针尖和材料表面之间会产生电流，这就是隧道电流。隧道电流的大小与针尖到样品表面的距离呈指数关系，当针尖与样品表面的距离发生一个微小的变化时，隧道电流的强度会产生几个数量级的变化，从而实现扫描隧道显微镜超高的原子级分辨率。
2、压电效应
为了实现扫描隧道显微镜原子级的高分辨率，需要对探针的位置和探针到样品的距离进行精确的控制，这就利用到了压电效应。压电效应是指当对压电材料的两端施加一个电压时，此材料会发生相应的形变。扫描隧道显微镜利用该原理，对压电陶瓷两端施加不同的电压，使陶瓷发生形变，从而实现对针尖位置的精确控制和改变。