自扫描隧道显微镜(Scanning Tunneling Microscopy,SIM)问世以来,它就不断地向人们拓展对表面原子级结构的理解。它实现了实空间直接的原子结构的成像,展现了原子尺度下物理世界的风景。同时,STM在基体表面的原子操纵领域占据了重要的地位,开启了纳米科技的新时代。为了进一步论证扫描隧道显微镜在原子操纵技术中的作用,我们对零偏压下STM原子操纵进行理论研究。采用紧束缚第二动量近似的分子静态模拟方法,我们研究了STM针尖操纵下的单Co原子在带空位缺陷的Cu(001)表面内的扩散过程,以及单Co原子与混合Co Cun链在Cu(111)表面岛上的运动行为。首先,我们对带空位缺陷的Cu(001)表面上及表面内的Co原子的扩散过程进行研究。研究发现,一旦沉积在表面上Co原子开始运动,它就能很容易的扩散进入表面内。在空位的帮助下,Co原子能够通过与空位的交换扩散继续在表面内扩散。通过STM水平操纵Co原子的表面内扩散,可形成一维Co原子链。其次,我们对Cu U 1丨)表面及其表面岛上的吸附原子Co进行垂直操纵与水平操纵。我们重点研究了STM操纵下的Co吸附原子在岛上的跳跃扩散,岛边缘跳下扩散以及交换扩散。结果显示,吸附原子在岛上的扩散强烈依赖于针尖的高度及其与吸附原子的水平距离。通过垂直操纵,可使吸附原子在岛上自由的进行跳跃扩散;通过水平操纵,可降低Co吸附原子在岛边缘的跳下扩散能垒。从而可实现从三维生长模式向二维生长模式的转变。最后,为了进一步提高STM在金属表面操纵原子的效率,我们研究了混合Co Cu J泉子链的STM操纵。通过对(^(:…链屮末端Co原子在STM针尖作用下的跳跃扩散的研究,我们发现原子链的长度对Co原子侧向跳跃扩散有显著影响。其侧向跳跃扩散能垒随着原子链长度增加而增大,在n=8时达到极限。在STM针尖的水平操纵下,长度不超过Co Cu2的原子链可在STM操纵下集体滑动,因此STM操纵的效率可得到一定的改善。