近日，中國科學院物理研究所北京凝聚態物理國家實驗室表面物理實驗室的馬旭村研究組與清華大學物理系薛其坤、賈金鋒、陳曦等專家合作，實現并證明了量子效應誘導的磁性有機分子的選擇性自組裝生長，該工作是利用量子效應調制薄膜表面反應活性研究的又一進展。相關研究成果刊登在2008年6月25日出版的JournaloftheAmericanChemicalSociety雜志上（JACS130,7790-7791（2008））。
在分子電子學領域，許多有機分子器件的材料制備都是通過表面自組裝過程來實現的。除了分子與分子間相互作用，襯底的電子結構和性質是影響分子自組裝行為的另一主要因素。當襯底的厚度減小到可以與其費米波長相比擬時，量子尺寸效應會顯現出來，將會對分子自組裝過程產生重要的影響。有時這個作用甚至是決定性的。
去年，馬旭村研究組與合作者發現氧氣吸附在厚度不同的Pb薄膜表面時，量子效應會導致薄膜表面化學反應活性隨厚度變化發生振蕩現象[PNAS104,9204-9208（2007）]。在此基礎上，他們進一步開展了磁性有機分子CoPc的吸附行為研究，觀察到吸附過程對Pb薄膜的厚度存在著強烈的選擇性。根據這個現象，他們*排除了擴散等動力學過程對吸附行為的影響，證明這*是量子尺寸效應的結果。
該研究對于設計磁性分子的表面吸附結構、理解磁性分子與襯底的耦合作用，以及利用量子尺寸效應調控分子自組裝薄膜的磁性具有重要意義。此項工作得到了國家自然科學基金委、科技部“973”項目和中科院知識創新工程的資助。
