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电子设备的小型化使得厚度从几十纳米到仅约1-2纳米的超薄膜在技术应用中变得尤为突出。尽管这些材料在许多方面仍然是有效的三维结构，但传统理论以及从头计算方法难以描述实验测量中观察到的特性。特别是，标准的量子限制方法依赖于硬壁边界条件，这些条件忽略了界面不可避免的、普遍的原子尺度不规则性。最近，研究团队提出了一种统一的量子限制理论方法，能够有效考虑界面的真实性质，并且可以与微观理论协同高效地实施。其对诸如半导体薄膜的电导率或超导薄膜的临界温度等电子特性的预测，已通过与实验数据的对比成功得到验证。同样的限制原理还导致了薄膜的声子态密度和热容量的新定律，这些定律也与现有的实验数据一致。