近日，我院“微纳光电子技术研究团队”联合复旦大学和南方科技大学在《Advanced Photonics Nexus》（编辑精选，IF=6，JCR一区）发表文章，题目为Universal parity and duality asymmetries-based optical force and torque framework，我院2023级硕士研究生袁旭（共一第一位，已录取为南开大学博士研究生）与复旦大学物理系博士生赵啸书为共同第一作者，通讯作者为广西科技大学郑红霞副教授、陈华金教授和南方科技大学李肖博士。广西科技大学为第一单位。

在过去的五十年里，以光镊为代表的基于光力和光力矩的光学操控技术已成为众多科学领域不可或缺的工具。2018 年诺贝尔物理学奖得主阿瑟·阿什金的开创性贡献彰显了这一领域的重大意义。尽管在理解光学操控的物理起源方面已取得显著进展，但仍存在一些关键挑战。例如，现有的理论往往局限于小颗粒或特定的光场，因而缺乏普遍性，有时还会导致模糊不清。我们建立了一个完全解析、普适的统一光力/光力矩理论框架，适用于任意单色光场中任意尺寸的双各向同性（包括手性）球形微粒。严格的解析表达式将光学力/力矩明确地与微粒的属性系数及表征光场结构特性的“力/力矩源”量相关联，揭示出影响光力与光力矩的光场结构参量的终极来源分别有12种和8种，并且仅当微粒具备特定属性时，才能耦合至相应的光场结构参量，从而产生光力或光力矩。该工作为精密光操控系统的设计提供了理论工具。

图示 任意单色光场中，任意尺寸及材料的双各向同性微粒所诱导的光力与光力矩，对操控光场结构及微粒的宇称-对偶（PD）对称性破缺的要求

文章信息：Xu Yuan, Xiaoshu Zhao, Jiquan Wen, Hongxia Zheng, Xiao Li, Huajin Chen, Jack Ng, and Zhifang Lin Universal parity and duality asymmetries-based optical force and torque framework, 2025, 50(23): 7239-7242.

文章链接：https://doi.org/10.1117/1.APN.5.1.016007