當顆粒的尺寸進入納米尺度后，納米材料所具有的宏觀塊材所不具備奇異或反常的物理、化學特性，一般稱為小尺寸效應。如半導體量子點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中每個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中結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關系。近幾年來，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)，如超導溫度、表面的化學反應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用的前景。

    石墨烯是2004年實驗證實可以在室溫以上穩(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。一般認為這種較弱的力對其性質(zhì)的影響不會很大，但是實驗驚訝的發(fā)現(xiàn)：單層與雙層石墨烯之間量子霍爾平臺填充因子不同，呈現(xiàn)出奇異量子霍爾效應想象。那么，石墨烯的其他性質(zhì)是否也會隨著其厚度（層數(shù)）變化而呈現(xiàn)出不同呢？

    國家納米科學中心孫連峰研究員及其合作者發(fā)現(xiàn)，當金蒸鍍到不同層數(shù)的石墨烯上后，金膜的形貌與石墨烯的層數(shù)密切相關。通過一系列實驗，他們提出，金在不同層數(shù)的石墨烯表面擴散系數(shù)及擴散勢壘與層數(shù)密切相關，并計算出擴散勢壘以及與層數(shù)的關系。而擴散勢壘不同的原因可以歸因于量子尺寸效應。同時，他們發(fā)現(xiàn)可以通過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，而且金膜可以通過熱處理方法去掉。與基于AFM辦法，速度快簡便。這種通過金膜形貌方法識別層數(shù)的方法，對不同層數(shù)的石墨烯夾雜在一起的情形，具有特別的優(yōu)點，而這也是傳統(tǒng)拉曼和原子力顯微鏡的缺陷所在。

    該項工作對于開展金屬-石墨烯及其器件研究具有重要的指導意義，相關研究成果已經(jīng)發(fā)表在著名期刊《美國化學會志》(JACS 132, 944(2010))上。并被Chemical &Engineering News以Gilded Graphene為題給予了報道。