Sodobni vrstični presevni elektronski mikroskopi omogočajo vpogled v strukturo in kemijsko sestavo materialov z neverjetno ločljivostjo. Z ustreznim načinom zbiranja in obdelave podatkov lahko dobimo slike posameznih atomskih stolpcev in celo posameznih atomov. Iz takih slik lahko izluščimo natančen položaj atomskih stolpcev, kemijsko sestavo posameznega stolpca in dokažemo prisotnost točkovnih kristalnih defektov. V predavanju so predstavljene osnove delovanja mikroskopa in nekateri primeri študij tehnološko zanimivih funkcijskih materialov, kot so feroelektriki, katalitski nanodelci in katalizatorji. Razloženi so tudi primeri in situ študij, kjer v mikroskopu segrevamo vzorec do visokih temperatur in na atomski ravni spremljamo rast in preoblikovanje nanodelcev ali premikamo feroelektrične domene z električnim poljem. Prikazane so tudi zmožnosti najnovejših detektorjev, s katerimi lahko opazujemo ne samo položaj atomov, ampak tudi vezi med njimi.