请简述扫描隧道显微镜的工作原理与应用?

扫描隧道显微镜是一种扫描探针显微术工具，可以让科学家观察和定位单个原子，它具有比它的同类原子力显微镜更加高的分辨率。扫描隧道显微镜的主要工作原理是量子力学中的隧穿效应。当对样品或者针尖一端施加偏压V时，隧道电流为：I=πd/λ*n^2*E^(-φ),其中d为两电极间距离，λ为光波长，n为电子密度，E为电场强度，φ为电子势能。 扫描隧道显微镜可以用于研究物质微观结构，如纳米尺度下材料的表面形貌、晶体结构、分子构象等。此外，扫描隧道显微镜还可以用于研究化学反应动力学、表面化学过程以及生物分子的相互作用机制等领域。