最近，中國科學院物理所高鴻鈞研究組時東霞、季威等人在納米量子結構可控性的實驗和理論研究中取得新進展。他們在對功能納米分子體系進行的系統研究基礎上，從理論和實驗上進一步研究了烷烴側鏈對芳香烴衍生物在貴金屬表面的生長與結構特性。研究表明，通過改變無功能特性的烷烴側鏈可對整個分子納米體系的結構與性質進行調控，這拓展了人們對有機功能分子納米體系的控制能力，發展了有機功能分子在固體表面生長的相關理論與方法。結果發表在美國《物理評論快報》(Phys. Rev. Lett. 96, 226101 (2006))上。 在納米尺度對物質的結構及其特性實行有效控制，是納米器件研究中最重要的基礎問題之一。其中包括：如何認識、理解納米結構單元，利用其結構特點可控制備人工納米結構，進而構筑實用型的納米器件。功能分子納米結構由于其分子結構與特性的可控性，在納米器件與量子調控中顯示了獨特的優勢和潛在的應用前景，引起人們的極大關注，也具有強烈的挑戰性。 中科院物理所高鴻鈞研究組對功能納米分子體系及其在單晶表面上的組裝、相互作用機制和生長特性進行了系統研究。最近，該研究組時東霞、季威等人從理論和實驗上進一步研究了烷烴側鏈對芳香烴衍生物在貴金屬表面的生長與結構特性。他們提出了采用不具有功能特性的烷烴鏈修飾分子，通過調節烷烴鏈的長度、結構來調節各功能單元(分子)間的距離和結構，進而能夠對整個體系的結構與性質進行調控的觀點。他們采用了MBE、LEED和STM等手段，對不同N,N’-二烷基取代的喹吖啶二酮(Quinacridone, QA)衍生物的成膜特性進行了研究，取代基團烷烴鏈中分別包括4 (QA4C)和16 (QA16C)個碳原子。實驗結果表明：兩種僅有取代側鏈長度不同的分子卻有兩種截然不同的薄膜結構。理論計算發現：分子功能單元(分子骨架)的取向取決于酮基中O原子與基底Ag的相互作用；當烷烴側鏈中C原子數小于8時，烷烴鏈成不同角度傾斜于基底表面，從而抑制了鏈－鏈以及鏈－分子骨架之間的相互作用，使O-Ag相互作用成為決定結構的主要作用；當C原子數大于或等于8時，烷烴鏈幾乎平行于基底表面，使鏈－鏈以及鏈－分子骨架之間的相互作用顯著增強，這種相互作用超越了O-Ag相互作用而成為主要作用，從而決定了分子間的距離和分子結構。理論計算的結果又進一步地被STM實驗所證實。 該工作與德國的H. Fuchs和英國的W. Hofer等人進行了合作，得到了國家自然科學基金委、國家科技部和中國科學院的資助。