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本论文分两部分：
第一部分，综合运用大角度会聚束电子衍射方法，有限元模拟和动力学会聚束电子衍射模拟研究了应变硅PMOSFET沟道中的应变分布，并讨论了沟道中巨大压应变产生的原因，给出了实验和理论模型解释，主要内容如下：
1.源和漏极区预非晶化锗离子注入应变诱导工艺可以在p型金属氧化物半导体场效应晶体管沟道中引入压应变，通过改变沟道中硅的能带结构，实现空穴载流子迁移率和器件性能的极大增强。但由于离子注入及快速热退火工艺在注入区形成的大量缺陷，将在截面电镜样品的沟道区引入切应变，造成了应变的分析困难。发展了两种不同的大角度会聚束电子衍射方法分离切应变和压应变的影响，从而得到了沟道区压应变的大小及随注入深度的分布情况。利用上述分析方法，在沟道中发现了2％左右的压应变，而Ge注入剂量却只有1at.％左右。
2.提出了一种简单的基于位移累积的应变增强模型，对沟道中发现的巨大压应变给出了合理的解释。通过一系列不同Ge注入剂量，不同栅长的样品测量，以及模型分析，得出沟道压应变随栅长的减少，Ge注入剂量的增加，而增大的规律。并探讨了截面电镜减薄样品的应变弛豫问题，估计了体样品中应变的大小。
3.基于提出的应变增强模型，利用有限元方法模拟了应变硅PMOSFET器件沟道中的应变分布，与应变增强模型及实验测量结果符合得很好。利用有限元计算模拟的压应变和实验测量的切应变数据进行的大角度会聚束电子衍射的动力学模拟结果与实验结果符合较好，证实了应变增强模型和应变实验测量方法的有效性。
第二部分，研制了可加磁场的透射电镜样品台，并利用原位罗伦兹显微术研究了高导磁率的坡莫合金薄膜中的磁畴在外磁场下的运动变化。主要内容如下：
1.设计并加工制造了可加平行磁场的透射电镜样品台，可以方便地调节磁场大小和方向。通过在两个串联的电磁线圈通直流电流，在70mA时，样品处的平行磁场可以达到120 Oe左右。
2.通过增加物镜电流和倾转样品，对坡莫合金薄膜施加平行磁场分量，利用罗伦兹显微术原位观察了坡莫合金中十字壁的运动变化规律：在难轴方向磁场的作用下，圆布洛赫线沿着主畴壁运动；易轴方向磁场造成主畴壁的局部弯曲。
3.利用研制的可加磁场样品台施加平行磁场，原位罗伦兹显微方法观察了坡莫合金薄膜中一种新的复杂十字壁磁畴结构的运动变化，并提出了这种磁畴在薄膜面内的磁力线分布模型。