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环境光改变2D材料中的折射,研究人员发现可以帮助3D显示,虚拟现实,自动驾驶车辆的效果
2020年09月28日    阅读量:     新闻来源:中国玻璃网 meesm.com  |  投稿

二硫化钽中的微观晶体在可能成为3D显示器,虚拟现实甚至自动驾驶汽车大受欢迎的产品中起着关键作用。


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,这种层状材料会重新排列流过的电子的电荷密度波,从而改变其折射率中国玻璃网meesm.com


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。

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这一发现在美国化学学会的期刊《纳米快报》上有详细介绍。


“我们需要一种能够改变折射率的光学材料,以用于虚拟现实,3D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。


李说:“这属于我们称为强相关材料的一类,这意味着电子之间会发生强相互作用。” “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,不仅在单个光下,而且在室温下,光的相互作用不仅与单个颗粒发生,而且还与聚集在一起的颗粒一起发生。” 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。”


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