原子层沉积技术（atomic layer deposition）是近年来快速发展的一种先进薄膜沉积技术，具有极佳的均匀性、台阶覆盖率、保形性、重复性以及在原子尺度精确控制厚度等突出优点。利用原子层沉积技术设计合成新型功能纳米材料，开发其在能源、催化、环境等领域的应用是当前的研究热点。在中国科学院、国家自然科学基金委、科技部和我所的大力支持下，煤转化国家重点实验室903组的科研人员在原子层沉积法制备新型功能纳米材料方面取得系列进展，相关结果分别发表在Angew. Chem. Int. Ed. (2013, 35, 9196); ACS Nano (2012, 6, 11009); Adv. Funct. Mater. (2012, 24, 5157); Small (2012, 25, 3390)上。
以自下而上的方式对纳米粒子进行可控有序组装能得到不同于一般粒子聚集体的特殊物理化学性质，相关研究人员通过与德国马普固体研究所、德国马普智能系统研究所、蒙特利尔大学和西班牙CIC nanoGUNE Consolider研究中心的科研人员合作，基于引导的瑞利–不稳定性（Rayleigh instability）的物理效应，以碳纳米螺旋为模板，利用离子溅射和原子层沉积技术，成功制备了纳米豆荚状的氧化铝包覆金纳米粒子链，金纳米粒子超规则紧密排列，粒子间距由碳纳米螺旋的旋转周期决定，此项研究摆脱了瑞利–不稳定性效应的限制，丰富了此物理效应。研究人员进一步通过共聚焦激光扫描显微镜观察到该氧化铝包覆的金纳米粒子链表现出很强的表面等离子共振效应。理论模拟和电子能量损失谱（EELS）分析结果表明这种等离子体纳米豆荚材料具有优异的亚波长波导性能，有望用于光学纳米器件领域。相关结果发表在Adv. Funct. Mater. (2012, 24, 5157)上，并被选为底封面文章。