環境光改變二維材料的折射

二硫化鉭中的微觀晶體在可能成為3-D顯示器，虛擬現實甚至自動駕駛汽車的熱門產品中扮演著重要角色。工程師Gururaj Naik和萊斯布朗工程學院的研究生Weijian Li表示，這種材料的二維陣列具有獨特的光學特性，可以在環境條件和一般照明下進行控制。

當他們將二維條子從散裝樣品上拉下來(使用該久經考驗的工具，膠帶)并在上面照亮時，分層的材料會重新排列流過的電子的電荷密度波，從而改變其折射率。

沿受影響的軸發射的光會根據進入的光的強度更改其顏色。

這一發現在美國化學學會的《納米快報》上有詳細介紹。

“我們需要一種可以改變折射率的光學材料，用于虛擬現實，3-D顯示器，光學計算機和激光雷達，這對于自動駕駛汽車是必不可少的，”電氣和計算機工程助理教授Naik說。“與此同時，它必須快速。只有那樣我們才能啟用這些新技術。”

二硫化鉭是具有棱柱形金屬中心的半導電層狀化合物，似乎很合適。已知該材料在室溫下具有電荷密度波，可以調節其電導率，但是光輸入的強度也會改變其折射率，從而量化光通過的速度。Naik說，這使其變得可調。

當暴露在光線下時，鉭層會重組為12個原子的星狀格子，例如大衛之星或警長徽章，可促進電荷密度波。這些星的堆積方式決定了化合物沿其c軸是絕緣的還是金屬的。

事實證明，這也決定了它的折射率。光線觸發恒星重新排列，從而改變電荷密度波，足以影響材料的光學常數。

他說：“這屬于我們所謂的強相關材料，這意味著電子之間會發生強烈的相互作用。” “在這種情況下，我們可以預測對某些外部刺激反應強烈的特性。”

Naik補充說，刺激像環境白光一樣溫和。他說：“這是我們所見過的第一種材料，在室溫下，光的相互作用不僅發生在單個粒子上，還發生在一起的粒子集合中。” 他說，這種現象似乎適用于厚度僅為10納米，厚度為毫米的二硫化鉭。

Naik說：“對于那些研究應用中高度相關的材料的人來說，這是一個重要發現。” “我們證明光是改變這種材料相關性延伸方式的非常有力的旋鈕。”