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本论文分两部分。
第一部分，综合运用透射电子显微学和相关技术分别研究了II-VI族半导体纳米材料的结构、性质和生长机制。主要包括以下内容：
1.对一种特殊形貌的ZnO纳米孪晶结构进行了表征。该结构由三个部分A，B，C组成，A与B之间、B与C之间分别呈现孪晶关系。选区电子衍射和高分辨成像实验表明它们的孪晶面分别为(0111)和(0113)面，孪晶面两边原子面的夹角分别为122°和65°。会聚束电子衍射实验结合布拉格条件下的电子能量损失谱研究表明：两种类型的孪晶都采用尾对尾(氧极性对氧极性)的连接方式。
2.运用价电子能量损失谱技术和第一性原理计算方法对ZnO纳米线的电子结构和光学性质进行研究，将价电子能量损失谱中出现的能量损失峰和理论计算得到的分波投影态密度联系起来，指出其对应的跃迁。发展了一种处理价电子能量损失谱的方法，并利用该方法给出ZnO纳米线的多个光学参数。由于实验分辨率的限制，在处理的过程中没有考虑Cerenkov损失效应，使光学参数的数值具有一定的误差。
3.运用选区电子衍射和高分辨成像方法研究了ZnSe纳米线赝周期孪晶结构的形成机理。通过研究催化剂粒子和纳米线之间的取向关系及界面失配位错，发现孪晶周期与纳米线中的剩余应变能有关，计算结果与实验结果符合较好。
第二部分，利用原位透射电子显微学方法研究了在外加电场作用下BaTiO3单晶中铁电畴的极化反转过程。主要包括以下内容：
1.发展了会聚束电子衍射结合铁电畴极化反转的原位观察测定铁电畴极化矢量的方法。在BaTiO3单晶的铁电畴中，非中性离子偏离中心产生微小位移，使[010]会聚束电子衍射中的(001)和(001)盘的衬度不同。利用外加电场使样品单畴化，其极化方向沿着电场方向，确定了衍射花样和极化矢量之间的关系，从而成功利用会聚束电子衍射测定了铁电畴的极化矢量。
2.对BaTiO3单晶中铁电畴极化反转的过程进行了系统的研究，结果表明外电场的方向和铁电畴极化矢量的关系决定了铁电畴在外电场下的变化。基体的极化方向和外加电场的方向反平行，90°a-a畴极化反转过程可分成两步：第一步，当施加电场以后，基体逐渐收缩，90°畴不断扩张。当扩张到一定程度，基体中出现许多新90°畴的形核，极化矢量转动90°；第二步，在很短的时间内，样品发生剧烈变化，90°畴全部消失，所观察的整个区域变成了单畴，极化方向与外电场方向相同。