当固体材料的尺寸减小到可以和电子的德布罗意波长相比较时,会表现出明显的区别于体材料的量子效应,即所谓的量子尺寸效应.由于量子尺寸效应,介观或者纳米尺度超导体的超导态会明显被调制,例如被样品的形状,厚度以及表面形貌等等,它会导致低维超导体超导转变温度或者超导临界场明显地改变.在2D会属薄膜中,电子在垂直表面方向受限,而产生分立能级,又被称为量子阱念.通过精确地控制薄膜的厚度,分立的量子阱态的能级位置会被精确地调制,费米能级处的电子态密度会发生很大的改变,从而可以会明显地调制其物理性质.在我们的研究中,利用低温-分子束外延技术,通过精确的控制,在硅衬底上制备了完美的Pb金属薄膜,并利用STM和角分辨光电子谱实验分别研究了薄膜的表面形貌和电子结构.Pb金属薄膜具有原子级平整表面,并且薄膜宏观面积上保持单一的原子级厚度.我们确定了Pb薄膜在Si(111)衬底上从2D岛状生长到层状生长的临界厚度,以及从双层周期生长到单层周期生长的临界厚度.在低温输运实验中,我们发现当薄膜厚度只改变一个原子单层时,超导转变温度都会发生明显的变化,并且在奇偶层厚度的薄膜之间表现出超导转变温度振荡行为.利用光电子谱以及磁电阻测试等方法,我们证明了这种超导转变温度非单调的振荡行为是金属薄膜中电子波干涉形成的量子阱念的调制结果.量子阱态会调制Fermi能级处电子态密度以及电声子耦合--这两个因素对超导性质起决定作用.