量子尺寸效应(Quantum Size Effect)自从被提出以来，一直是研究的热点。之前的相关研究已经证明了量子尺寸效应会影响很多性质，例如薄膜的生长、光学性质、磁性、输运、超导以及表面扩散。这些研究主要集中在一维的尺度，即垂直样品表面的方向。在二维尺度上，量子限制效应会产生更多新奇的现象。尤其是在贵金属的(111)面上，其表面有准二维自由电子气的表面态。这些电子在被散射源散射之后，会形成振荡的局域态密度，从而影响在其上吸附物的在不同位置的吸附能量。　　系统地研究了Ag(111)表面6-nm，10-nm以及14-nm直径Fe原子圆形围栏内部Gd原子的运动情况。并通过蒙特卡洛运动模拟以及Gd-围栏相互作用势的理论计算，确认了Gd原子倾向占据的轨道位置严格对应Gd-围栏相互作用势的极小值点，并且这一位置非常靠近LDOS的高密度位置处，之间位置的偏差不超过0.2nm。此外，我们通过在蒙特卡洛运动模拟中输入实验中围栏内每一个Fe原子的实际位置，非常好地重现了实验中Gd轨道分布出现的一些不对称性和不均匀性，证明了圆形围栏的位置偏差(0.1～0.2nm)会直接影响内部的作用势和LDOS的分布，从而影响Gd占据轨道的分布。特别地，对于14-nm围栏的情况，Gd原子在围栏内部有两个轨道，通过进一步地对统计数据进行分析，我们发现Gd原子倾向选择相互作用势极小值点更低的位置或者说LDOS更高的位置。此外，在围栏外部，Gd会形成一个类似圆形围栏的新结构，位置同样是围栏外部的作用势的极小值位置和LDOS高密度位置。我们的研究证明可以通过调节量子围栏的尺寸来改变其中原子的运动分布以及创造新的结构。　　同时，我们还创造了一种新的实验方法，即打开围栏缺口，等待Gd原子自发运动到围栏内部的方法。这种方法是基于Gd-围栏相互作用势的分布，创造了一条通往围栏内部的跃迁通道。Gd原子可以自发地填满围栏内的所有轨道。这为我们产生新的纳米微结构和研究确定数目的原子行为提供了一种新的高效率的实验方法。