近藤效应来源于局域磁性杂质与金属中传导电子的交换作用，是凝聚态物理中一个被广泛研究的重要问题。在一定温度（近藤温度）之下，交换作用产生的自旋翻转散射使得传导电子与局域磁矩形成自旋单态，进而对局域磁矩产生屏蔽效应，导致了费米能级附近的所谓近藤共振。近藤共振敏感地依赖于金属费米面态密度以及磁性杂质与传导电子交换作用的强度。扫描隧道显微镜（STM）技术的发展使得人们可以在单个原子、分子水平上观测近藤效应。
最近，中科院物理所马旭村研究员与清华大学薛其坤、陈曦、贾金锋教授研究团队通过量子尺寸效应成功实现了对单分子近藤效应的操控。他们在Si(111)上生长了表面具有原子级平整度的铅岛。在对吸附在铅表面的单个酞菁锰分子进行扫描隧道谱测量时，发现了近藤温度随铅膜厚度变化时的振荡现象。这种振荡行为来源于铅薄膜的量子尺寸效应。当薄膜厚度小到纳米尺度时，量子尺寸效应变得明显，其中一个重要表现是铅岛的费米面电子态密度随薄膜厚度呈现振荡行为。这种量子尺寸效应导致了薄膜厚度对近藤效应的调制。在实验中，他们还观察到了磁场引起的近藤共振峰劈裂，这是首次对单个分子塞曼效应的STM实验报道。
该工作通过精确控制纳米结构的尺寸提供了一个技术上可行的调控单分子自旋的有效手段，为研究有机分子磁性和分子自旋电子学开辟了一个新的途径。
该工作是与清华大学的段文晖教授、国家纳米中心的裘晓辉研究员和应用物理与计算数学所的张平研究员合作完成的。研究的相关成果刊登在2007年12月21日的《物理评论快报》（Physical review letters）上。
此项工作得到了国家自然科学基金委、国家科技部973项目的资助。（来源：中科院物理所）
（《物理评论快报》（Physical review letters），doi:10.1103/PhysRevLett.99.256601，Ying-Shuang Fu，Qi-Kun Xue）
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