上轉(zhuǎn)換納米材料是一種可以吸收近紅外光并轉(zhuǎn)化為紫外、可見光以及近紅外光輸出的納米材料。課題組提出了稀土離子的共振增強(qiáng)納米顆粒的電磁張量以及光力的原理。通過調(diào)制激光波長以及摻雜濃度來增強(qiáng)Clausius–Mossotti系數(shù)的實(shí)數(shù)部分達(dá)到現(xiàn)在世界上最大的納米顆粒光力效果，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了 23.3 納米顆粒的最大光力倔強(qiáng)系數(shù)為 0.086 pN μm-1 mW-1。在這一突破的基礎(chǔ)上，課題組將這種新型探針與超分辨定位成像、機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)結(jié)合，開發(fā)了超分辨光子力顯微鏡，首次實(shí)現(xiàn)了水溶液中納米尺度熱力學(xué)弱力測量極限1.8fN/、檢測到單一納米顆粒受到的百阿牛等級長程電磁作用力。