当金属薄膜的尺寸降低至纳米量级时，会呈现出不同于体块材料的一些新颖的物理性质，这种效应就是量子尺寸效应。实验发现金属Pb(111)薄膜会呈现出明显的量子尺寸效应。理论和实验都发现金属Pb(111)薄膜存在明显的量子阱态，这种量子阱态与金属Pb(111)薄膜稳定性存在一定关系。最近实验上发现fcc-Dy(111)金属薄膜也存在明显的厚度选择性和能量稳定性。
基于实验发现，利用第一性原理计算，中心刘晓洁研究组发现fcc-Dy(111)金属薄膜存在明显的厚度选择性。与Pb(111)金属薄膜厚度选择性和能量稳定性来源(如图(k)所示)，在fcc-Dy(111)金属薄膜中，这种厚度选择性归因于电子局限效应引起的局域表面态和表面共振态的相互作用(如图(a)~(j)所示)，而不是量子阱态。这种效应可以用于超控原子尺度的薄膜厚度，从而实现薄膜性质和生长的调控，更重要的是这种效应可以在原子层次上实现可控的分子自组装。相关研究成果发表在Phys. Chem. Chem. Phys. 18 (2016) 31238-31243上。
