环境光改变二维材料的折射

二硫化钽中的微观晶体在三维显示、虚拟现实甚至自动驾驶汽车中起着重要的作用。根据工程师古鲁拉杰纳伊克和莱斯大学布朗工程学院的研究生李伟健的说法，这种材料的二维阵列具有独特的光学特性，可以在环境条件和一般照明条件下进行控制。

当他们从大样本中拉出二维条带(使用经过良好测试的工具、胶带)并用光照射它们时，层状材料会重新排列流经它们的电子的电荷密度波，从而改变它们的折射率。

沿着受影响的轴发射的光将根据入射光的强度改变其颜色。

这一发现在《美国化学学会杂志》《纳米快报》中有详细描述。

电气与计算机工程助理教授纳伊克说：“我们需要一种光学材料，它可以在虚拟现实、3D显示、光学计算机和激光雷达等应用中改变折射率，这是自动驾驶汽车所必需的。”。“同时，它必须快。只有这样，我们才能启用这些新技术。”

二硫化钽是一种具有棱形金属中心的半导体层状化合物，似乎符合要求。众所周知，这种材料在室温下具有电荷密度波，可以调节其电导率，但光输入的强度也可以改变其折射率，从而量化光通过的速度。纳伊克说，这使得它可以调整。

钽层暴露在光线下，会复合成12颗原子星的晶格，比如大卫之星或者警长徽章，促进电荷密度波。这些恒星的堆叠方式决定了化合物沿着其C轴是绝缘的还是金属的。

事实证明，这也决定了它的折射率。光引发恒星重排，电荷密度变化的波足以影响物质的光学常数。

“这属于一类我们称之为强相关材料的材料，这意味着电子之间会有强相互作用，”李说。"在这种情况下，我们可以预测对某些外部刺激表现出强烈反应的特征."

纳伊克补充说，刺激就像周围的白光一样温和，这是一个加分项。“这是我们看到的第一种材料，在室温下，光的相互作用不仅发生在单个粒子上，也发生在一组粒子上，”他说。他说，这种现象似乎适用于薄至10纳米、厚至1毫米的二硫化钽。

“我们认为，对于那些研究和应用强相关材料的人来说，这是一个重要的发现，”耐克说。“我们表明，光是一个非常强大的旋钮，可以改变这种材料中的相关性扩展的方式。”