我们迫切需要更敏锐的显微镜,来帮助科学家解决重要的世界难题我们迫切需要更敏锐的显微镜，来帮助科学家解决重要的世界难题：太阳能、蓄电池和燃料电池，计算机存储芯片和固态照明，这些材料都需要向更发展。而通过显微镜得到的原子的三维图像，将会为我们揭示，原子之间的相互作用是如何实现或限制材料功能的；重要的是，我们可以从中得知应该如何增强材料功能。对于电子和扫描探针显微镜，一些附加信号（如辐射光或电子流等）可能会被同时收集。因此，科学家可以测试，特定的晶格缺陷会不会抵消或增强固态照明或太阳能电池的效果，一个分子是如何与基质相互作用的，或者局部极化梯度如何影响铁电和极性材料的氧化态和磁性性能。电子透镜是利用磁场来成像,存在固有像差,而且不像玻璃镜片那样电子透镜是利用磁场来成像，存在固有像差，而且不像玻璃镜片那样可以按任意曲率***。在摄像机中，打开光圈景深（thedepthoffield，当焦距对准某一点时，这点前后都仍可清晰成像的范围）会减小，但深度分辨能力会提高。实际上，现在的分辨率极限为0.5埃，但可用光圈有限，限制了纳米尺度的深度分辨能力，因此对于识别单个原子来说，这个分辨率其实非常粗糙。SPM像扫描隧道显微技术SPM像扫描隧道显微技术（scanningtunnellingmicroscopy）一样，通过测量两者之间的电流，或者像原子力显微镜一样，通过测量两者间微小的作用力，来获取表面的结构图像。探针与材料表面的相互作用要受到基础物理学定律的约束，这会限制SPM可达到的分辨率，尽管如此，新型低噪声设备对表面原子的位移和键长变化的测量数值，误差要小于10皮米（pm，1pm=10-12m）。)