电镜云纹法是测量微纳米尺度内材料和结构力学行为的有效实验手段。本文着重发展了电镜云纹法在微米、纳米力学领域中的应用。 在提高电镜云纹法的测量精度方面，本文发展了相移技术在电镜云纹法中的应用，将相移技术和扫描电子显微镜(SEM)扫描云纹法结合后，有效地提高了SEM云纹法的测量精度。该方法被应用到微电子封装组件残余热变形测量、微电子机械系统构件(MEMS)的虚应变分析等微观变形测量中。本文还以高定向裂解石墨单晶的原子结构作为试件栅，证实了扫描隧道显微镜(STM)云纹法相移技术的可行性。此外，本文发展了条纹倍增技术在电镜云纹法中的应用，以典型实验证实了该方法的可行性，进一步提高了SEM云纹法的测量精度。 本文测量了高温下MEMS微传感器的热力学行为。以双金属微悬臂梁作为测试构件，得到了多晶硅薄膜在0℃-300℃内不同温度范围下的热膨胀系数。通过与有限元模型计算结果对比，误差为6.1％。 本文首次提出了人工纳米光栅的概念，以模板法制备的Al/Si人工纳米团簇为例，介绍了人工纳米光栅的制备工艺以及利用该种光栅形成云纹的方法。人工纳米光栅为实现纳米尺度下的力学测量提供了测量元件。 本文采用STM云纹法，测量了Al/Si(111)-7×7人工纳米团簇表面不同种类缺陷的残余应变场，主要对表面台阶附近的变形场以及该变形对Al原子吸附造成的影响进行了分析。实验结果为晶体生长的动力学研究提供有价值的数据。随后，采用原子力显微镜(AFM)云纹法，测量了云母单晶表面由刻蚀产生的纳米级缺陷造成的残余应变场。 本文介绍了透射电子显微镜(TEM)扫描云纹法的技术，并将该方法用于碳纳米管的变形测量。文中首次提出以碳纳米管管壁的碳原子晶格结构作为试件栅形成云纹，分别对单壁碳纳米管和多壁碳纳米管的变形进行了分析，记录了不同参数下形成的云纹图像。并测量了不同情况下碳纳米管的轴向变形场。