纳米材料的研究已经十分深入,在材料的小型化中起着至关重要的作用,也掀起了一轮数十年的浪潮。然而目前实际应用中纳米材料本身的物理性质更多是对经典理论的修正,对其研究工作只限于较为粗糙的尺寸精确。与此同时,团簇这一极小纳米颗粒的研究已经超过半个世纪,人们从理论和实验上对这一连接原子和块体的奇异物质类型做了广泛而深刻的研究。团簇具有迥异于块体材料的性质,这体现在其受原子数,对称性等影响显著的电子结构上,对这些奇异性质的有效认识和利用将大大改变人类生活。目前,随着计算机技术的发展,团簇的理论计算得到了极大的加强,电子显微镜等技术的发展和团簇精确制备技术的进步,使团簇实验科学得到了同步发展。我们对团簇的认识通过以原子精度代替纳米精度、更为精确的走向颠覆宏观物理性质的奇异量子效应的团簇领域,具有至关重要的意义。我们从原子制造团簇的结构控制、团簇性质随原子数变化的连续研究的方面着手,致力于以下方面的探索:（1）参与调试时间飞行质量选择团簇源,开发多套团簇沉积装置,实现了多种原子数精度团簇的制备。（2）基于本课题组的磁控溅射时间飞行质量选择团簇源,对原子数精确的Au₉₂₃团簇进行结构调控。通过这一研究,我们初步的实现了团簇不同结构之间的转化,即从常规制备条件下最稳定的十面体到亚稳态二十面体的转变。这一研究为后续精确调控团簇结构,使团簇从原子精度走向结构精度打下了基础（3）我们利用电子能量损失谱对从70000到100个原子的金团簇的等离激元做了原子数精确的定量研究。在这一研究中我们获得了三个演化区间和两条明确的分界线。分别是块体金属和类分子团簇的界限、经典和量子性质的界限。同时我们在实验中定量的观察到金团簇表面等离激元的激发几率随原子数变化的标度率,这一严格的数学依赖显现了团簇丰富性质中的一般性规律。