Grundlagen und physikalische Prinzipien auf der Nanometer-Skala, Kräfte, Limitierungen, Skalierungseffekte, hochauflösende Abbildungssysteme, Elektronenmikroskopie (SEM, TEM), Rastertunnelmikrokopie (STM), Rasterkraftmikroskopie (AFM) und verwandte Methoden (MFM, KFM), Kraftmessungen, Einzelmolekuelspektroskopie, Dynamik eines AFMs und Hochgeschwindigkeits-AFM, Bildverarbeitung, nanomechanische Charakterisierung, Nano-Indentation, Nano-Lithographie, Partikelmanipulation, Nano-Robotik, Wissenschaftliche Instrumentierung, physikalische Sensor- und Aktuationsprinzipien.