本文设计并实现了一种新的扫描探针显微镜的开放式控制系统。该控制系统设计了灵活开放的总线接口，并对电路模块进行了优化，采取了一系列抗干扰措施，从而使之具备了接口开放、稳定性高等优点，特别适合于个性化的科学研究。本文所采用的开放式设计思想及总线接口的具体实现，对SPM的结构改进及商品化有一定的参考价值。

随着扫描探针显微镜技术发展和广泛应用,扫描探针显微镜的技术标准化问题在国内外受到越来越多的关注。然而在数据格式方面,由于所用硬件平台的不同等原因,各制造商所生产的扫描探针显微镜大多使用专用的数据格式。这些数据格式又往往互不兼容,给数据后续的分析处理和交流共享带来不便。本文首先对扫描探针显微镜中数据格式的发展及应用较多的格式进行了分析,然后从扫描探针显微镜现有数据的类型、内容和特点出发,研究了规范扫描探针显微镜数据格式的基本要求和思路;经过比较和筛选提出了一种基于HDF5标准（hierarchical data format,HDF）的标准格式方案;并用C＋＋语言实现了对该格式的操作及其与几种专用数据格式之间的相互转换,完成了格式方案和代码资源的开源共享。

研究了基于原子力显微镜（AFM）的微桥机械特性的测量方法。通过微机电系统（MEMS）技术制备了可用静电力驱动进行机械振动的金属微桥。利用一套改进的商用AFM实验装置对测量方法进行了优化，并对微桥的共振频率进行了测量，所得实验结果与理论估算和仿真计算的结果基本一致。基于AFM的微桥机械特性的测量具有精度高和容易实现的特点，可作为测量平台扩展用于薄膜材料或微量液体的内耗、粘弹等性质的表征。