近日，电子工程学院“微纳光电子技术研究团队”联合中国科学院西安光学精密机械研究所（以下称西安光机所）在国际光学期刊Photonics Research（中科院一区Top，IF=7.2）上发表最新研究成果Optical intensity-gradient torque due to chiral multipole interplay。论文第一作者为电子工程学院2025届研究生文继权同学（现于南开大学攻读博士学位），通讯作者为广西科技大学陈华金教授、广西科技大学郑红霞副教授和西安光机所徐孝浩研究员。广西科技大学为第一单位。

近年来，基于光力和光力矩的光学操控技术因其非接触性与高精度的优势，在生物成像、微纳制造、量子信息等前沿领域中展现出广泛应用前景。虽然光力和光力矩发展历程并行，但至今人们对光学力矩的理解仍主要局限于自旋角动量（光学自旋）机制，从而忽略了其中潜藏的物理机制与其可能衍生的应用。

该研究团队提出，光强作为光场最基本的结构特征，如果能直接利用其空间变化实现微粒自旋调控，必将大幅降低操控系统的复杂度。为此，该研究团队在各向同性手性球形微粒上揭示了强度梯度力矩的存在，这种新型力矩为实现手性微粒的三维旋转控制提供了一条独特路径。同时，研究团队建立了一个适用于任意尺寸手性微粒的光力矩理论框架，描绘了光力与光力矩之间，从手性体系到非手性体系的深刻关联。

该团队的研究成果不仅揭示了一种此前被忽视的光力矩产生机制，还阐明了手性光机械效应、光场结构参量以及Mie散射之间的联系，为发展新型光学操控策略提供了坚实理论基础。随着相关技术的进一步发展，基于强度梯度力矩的光学旋转控制有望在分子操控、微型机器以及三维光学成像等前沿领域发挥重要作用。该项研究成果不仅为光学操控揭示了新的物理机制，也为生命科学和纳米技术等领域提供了新的应用空间。

该项研究成果得到国家自然科学基金资助项目(12174076、12204117、12274181)， 国家重点研发计划项目(2023YFF0613700)，广西自然科学基金项目(2023GXNSFFA026002、2024GXNSFBA010261、2021GXNSFDA196001、AD23026117)，以及复旦大学表面物理国家重点实验室开放项目(KF2022_15)的支持。

论文作者：

Photonics Research：文继权，陈华金*，郑红霞*，严绍辉(西安光机所)，姚保利(西安光机所)，Olivier J. F. Martin (瑞士洛桑联邦理工学院)，徐孝浩* (西安光机所)，林志方 (复旦大学)。

论文链接：https://doi.org/10.1364/PRJ.566257