測(cè)量大型物體的小運(yùn)動(dòng)是比較容易的，但是當(dāng)移動(dòng)部件的尺寸為納米級(jí)時(shí)，難度就會(huì)加大。精準(zhǔn)測(cè)量微觀物體的微小位移的能力，可用于檢測(cè)微量的危險(xiǎn)生物或化學(xué)試劑，完善微型機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)，精準(zhǔn)部署氣囊，以及檢測(cè)通過薄膜傳播的極弱聲波。

研究人員測(cè)量了一個(gè)黃金納米顆粒的亞原子級(jí)運(yùn)動(dòng)。他們?cè)谶@個(gè)黃金納米顆粒和一個(gè)金片之間設(shè)計(jì)了一個(gè)寬約15納米的小氣隙來進(jìn)行測(cè)量。這個(gè)間隙非常小，因此激光無法貫穿其中。

然而，光能表面等離子體激元，即電子組的集體波狀運(yùn)動(dòng)，被限制在沿著這個(gè)黃金表面和空氣之間的邊界行進(jìn)。

研究人員利用了光的波長，即光波的連續(xù)峰之間的距離。只要選擇恰當(dāng)?shù)牟ㄩL，或者說頻率，激光就可以使特定頻率的等離子體激元沿著間隙來回振動(dòng)或起振，如同撥動(dòng)吉他弦產(chǎn)生的混響。自主研發(fā)高精度激光雙光鑷系統(tǒng)，光鑷采用激光輻射壓對(duì)微米級(jí)粒子進(jìn)行捕獲，并通過高精度的測(cè)量技術(shù)實(shí)現(xiàn)壓納米級(jí)位移和壓皮牛級(jí)力的測(cè)量。同時(shí)，當(dāng)納米顆粒移動(dòng)時(shí)，它會(huì)改變間隙的寬度，并且還會(huì)像調(diào)諧吉他弦一樣，改變等離子體激發(fā)共振的頻率。

將細(xì)胞、蛋白質(zhì)、病原體、病毒、DNA等用納米級(jí)的磁性小顆粒來標(biāo)記，也就是磁化這些被探測(cè)的對(duì)象，再用高靈敏度的GMR磁阻傳感器來探測(cè)它們的具體位置。這種應(yīng)用方式在醫(yī)學(xué)及臨床分析、DNA分析、環(huán)境污染監(jiān)測(cè)有非常重要意義。

基于TMR效應(yīng)的自旋閥生物磁傳感器與傳統(tǒng)電化學(xué)分析、壓電晶體檢測(cè)方法相比具有精度高、體積小的優(yōu)勢(shì)，主要用于病變部位的非接觸式探測(cè)、室溫心磁圖檢測(cè)、生物分子識(shí)別分析等。

磁性傳感器還可用于準(zhǔn)備樣本的簡(jiǎn)單離心機(jī)，它用來幫助控制小型電機(jī)，使其變得更加安靜和可靠。在助聽器領(lǐng)域，應(yīng)用了巨磁阻傳感器IC (GMR)與霍爾。

　提高分辨力一直是光刻技術(shù)發(fā)展的主旋律，由瑞利公式R=K1λ/NA可知，縮短波長是提高分辨力的有效手段。每次更短波長光刻的應(yīng)用，都促使集成電路性能得到極大提升。

　光電所采用三角法測(cè)量，Z向位移轉(zhuǎn)化為標(biāo)記光柵與檢測(cè)光柵橫向位移ΔX，通過兩光路的信號(hào)比對(duì)橫向位移量ΔX進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)檢焦。IBM新研究的“芯片實(shí)驗(yàn)室”病毒檢測(cè)技術(shù)可以讓患者在家中分析自己的血液、唾液和尿液，監(jiān)測(cè)自己的健康狀況。該方法的兩光路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相同，兩信號(hào)相位相差，利用兩光路的信號(hào)比求解硅片的離焦量，消除了光強(qiáng)波動(dòng)的影響，實(shí)現(xiàn)了納米級(jí)的檢焦精度。