當(dāng)顆粒的尺寸進(jìn)入納米尺度后，納米材料所具有的宏觀塊材所不具備奇異或反常的物理、化學(xué)特性，一般稱為小尺寸效應(yīng)。如半導(dǎo)體量子點(diǎn)隨尺寸的變化而呈現(xiàn)出不同的顏色。目前精確地確定量子點(diǎn)中每個(gè)組分原子的位置還十分困難，所以還不能定量的建立量子點(diǎn)中結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。近幾年來(lái)，研究人員發(fā)現(xiàn)，某些金屬二維膜可以精確的控制其厚度，精度可以達(dá)到單原子層。他們還在這些形貌精確可控的膜中發(fā)現(xiàn)一系列有趣的性質(zhì)，如超導(dǎo)溫度、表面的化學(xué)反應(yīng)特性隨單原子層厚度變化出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象。由于這些金屬膜只能在極低溫度下穩(wěn)定存在，大大限制了其廣泛應(yīng)用的前景。

    石墨烯是2004年實(shí)驗(yàn)證實(shí)可以在室溫以上穩(wěn)定存在的單原子層厚度的二維理想材料，層與層之間以較弱的范德瓦爾斯力結(jié)合。一般認(rèn)為這種較弱的力對(duì)其性質(zhì)的影響不會(huì)很大，但是實(shí)驗(yàn)驚訝的發(fā)現(xiàn)：?jiǎn)螌优c雙層石墨烯之間量子霍爾平臺(tái)填充因子不同，呈現(xiàn)出奇異量子霍爾效應(yīng)想象。那么，石墨烯的其他性質(zhì)是否也會(huì)隨著其厚度（層數(shù)）變化而呈現(xiàn)出不同呢？

    國(guó)家納米科學(xué)中心孫連峰研究員及其合作者發(fā)現(xiàn)，當(dāng)金蒸鍍到不同層數(shù)的石墨烯上后，金膜的形貌與石墨烯的層數(shù)密切相關(guān)。通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)，他們提出，金在不同層數(shù)的石墨烯表面擴(kuò)散系數(shù)及擴(kuò)散勢(shì)壘與層數(shù)密切相關(guān)，并計(jì)算出擴(kuò)散勢(shì)壘以及與層數(shù)的關(guān)系。而擴(kuò)散勢(shì)壘不同的原因可以歸因于量子尺寸效應(yīng)。同時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)金膜的形貌辨別石墨烯的層數(shù)，與通�；�于拉曼譜方法相比，具有空間分辨率高的優(yōu)點(diǎn)，而且金膜可以通過(guò)熱處理方法去掉。與基于AFM辦法，速度快簡(jiǎn)便。這種通過(guò)金膜形貌方法識(shí)別層數(shù)的方法，對(duì)不同層數(shù)的石墨烯夾雜在一起的情形，具有特別的優(yōu)點(diǎn)，而這也是傳統(tǒng)拉曼和原子力顯微鏡的缺陷所在。

    該項(xiàng)工作對(duì)于開展金屬-石墨烯及其器件研究具有重要的指導(dǎo)意義，相關(guān)研究成果已經(jīng)發(fā)表在著名期刊《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》(JACS 132, 944(2010))上。并被Chemical &Engineering News以Gilded Graphene為題給予了報(bào)道。