德国明斯特大学应用物理研究所联合德国联邦物理技术研究院（PTB）在《Physical Review B》发表重要研究成果，题为《Transitionbetween light-induced attraction and repulsion of nanoparticles on a lithiumniobate surface》。这项研究揭示了光诱导电场在铁电晶体表面对金属及介质纳米颗粒的精准操控机制。该研究采用了Cobolt公司生产的Samba 532nm连续波激光器作为核心光源，成功实现了对纳米粒子行为的高精度调控。
研究团队以铁掺杂铌酸锂晶体（Fe:LiNbO₃）为平台，通过空间光调制器构建具有梯度强度和离散分布的结构化光场，诱导产生渐逝电场，进而观察并分析了铜纳米颗粒在油相悬浮液中的动态行为。实验发现，颗粒在光照初期因介电泳力（DEP）被吸引至高电场梯度区域，随后在与晶体表面接触后发生电荷转移，带电颗粒因静电泳力（EP）而被排斥。这一“先吸引后排斥”的转变过程高度依赖于光强和曝光时间。
实验装置：包括一个反射式幅度空间光调制器（ASLM），用于调节光场的形状和强度。使用显微镜物镜将光场投影到晶体表面，并通过白光源、分束器、滤光片和CMOS相机实时记录颗粒行为。
值得注意的是，该研究使用了显著低于以往工作的光强，凸显了Cobolt激光器在低功率、高稳定性光照方面的优异性能。其输出光强度可调的特性与良好的光束质量为实验提供了高度可控的光场条件，是实现精确时空操控的关键。
为进一步理解该现象，团队提出了一种基于RC电路的电荷转移模型，成功预测了吸引与排斥之间的转变时间，并与实验数据高度吻合。此外，研究还展示了一种有效抑制电荷转移的方法：通过在晶体与颗粒之间插入一层极薄的绝缘材料（PET），可阻断电荷传输而保留吸引效应，为避免不必要的颗粒排斥提供了实用策略。
该项研究不仅深化了对光诱导电荷转移机制的理解，也为微流控、生物传感、纳米颗粒操控等应用提供了新思路。Cobolt激光器在其间的稳定表现，彰显了其在光电操控与精密测量领域中的重要价值。
