近藤效應來源於局域磁性雜質與金屬中傳導電子的交換作用，是凝聚態物理中一個被廣泛研究的重要問題。在一定溫度（近藤溫度）之下，交換作用產生的自旋翻轉散射使得傳導電子與局域磁矩形成自旋單態，進而對局域磁矩產生屏蔽效應，導致了費米能級附近的所謂近藤共振。近藤共振敏感地依賴於金屬費米面態密度以及磁性雜質與傳導電子交換作用的強度。掃描隧道顯微鏡（STM）技術的發展使得人們可以在單個原子、分子水平上觀測近藤效應。
最近，中科院物理所馬旭村研究員與清華大學薛其坤、陳曦、賈金鋒教授研究團隊通過量子尺寸效應成功實現了對單分子近藤效應的操控。他們在Si(111)上生長了表面具有原子級平整度的鉛島。在對吸附在鉛表面的單個酞菁錳分子進行掃描隧道譜測量時，發現了近藤溫度隨鉛膜厚度變化時的振蕩現象。這種振蕩行為來源於鉛薄膜的量子尺寸效應。當薄膜厚度小到納米尺度時，量子尺寸效應變得明顯，其中一個重要表現是鉛島的費米面電子態密度隨薄膜厚度呈現振蕩行為。這種量子尺寸效應導致了薄膜厚度對近藤效應的調製。在實驗中，他們還觀察到了磁場引起的近藤共振峰劈裂，這是首次對單個分子塞曼效應的STM實驗報導。
該工作通過精確控制納米結構的尺寸提供了一個技術上可行的調控單分子自旋的有效手段，為研究有機分子磁性和分子自旋電子學開闢了一個新的途徑。
該工作是與清華大學的段文暉教授、國家納米中心的裘曉輝研究員和應用物理與計算數學所的張平研究員合作完成的。研究的相關成果刊登在2007年12月21日的《物理評論快報》（Physical review letters）上。
此項工作得到了國家自然科學基金委、國家科技部973項目的資助。（來源：中科院物理所）
（《物理評論快報》（Physical review letters），doi:10.1103/PhysRevLett.99.256601，Ying-Shuang Fu，Qi-Kun Xue）