环境光改变二维材料的折射

二硫化钽中的微观晶体在可能成为3-D显示器，虚拟现实甚至自动驾驶汽车的热门产品中扮演着重要角色。工程师Gururaj Naik和莱斯布朗工程学院的研究生Weijian Li表示，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下进行控制。

当他们将二维条子从散装样品上拉下来(使用该久经考验的工具，胶带)并在上面照亮时，分层的材料会重新排列流过的电子的电荷密度波，从而改变其折射率。

沿受影响的轴发射的光会根据进入的光的强度更改其颜色。

这一发现在美国化学学会的《纳米快报》上有详细介绍。

“我们需要一种可以改变折射率的光学材料，用于虚拟现实，3-D显示器，光学计算机和激光雷达，这对于自动驾驶汽车是必不可少的，”电气和计算机工程助理教授Naik说。“与此同时，它必须快速。只有那样我们才能启用这些新技术。”

二硫化钽是具有棱柱形金属中心的半导电层状化合物，似乎很合适。已知该材料在室温下具有电荷密度波，可以调节其电导率，但是光输入的强度也会改变其折射率，从而量化光通过的速度。Naik说，这使其变得可调。

当暴露在光线下时，钽层会重组为12个原子的星状格子，例如大卫之星或警长徽章，可促进电荷密度波。这些星的堆积方式决定了化合物沿其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。光线触发恒星重新排列，从而改变电荷密度波，足以影响材料的光学常数。

他说：“这属于我们所谓的强相关材料，这意味着电子之间会发生强烈的相互作用。” “在这种情况下，我们可以预测对某些外部刺激反应强烈的特性。”

Naik补充说，刺激像环境白光一样温和。他说：“这是我们所见过的第一种材料，在室温下，光的相互作用不仅发生在单个粒子上，还发生在一起的粒子集合中。” 他说，这种现象似乎适用于厚度仅为10纳米，厚度为毫米的二硫化钽。

Naik说：“对于那些研究应用中高度相关的材料的人来说，这是一个重要发现。” “我们证明光是改变这种材料相关性延伸方式的非常有力的旋钮。”