過渡金屬二硫化物的近紅外線光學性質和建議的相變用途

光子積體電路的發展將受益於能夠強烈控制近紅外線（NIR）光的更廣泛的材料選擇。 過渡金屬二硫屬化物 (TMD) 已在可見光譜光電子學領域中廣泛探索；這些層狀材料的近紅外線特性研究較少。 光學常數的測量是驗證 TMD 在近紅外線光子學中使用的最重要步驟。 在這裡，我們透過光譜橢圓光度法在可見光到近紅外線範圍內測量了選定硫化物 TMD（MoS₂、TiS₂ 和 ZrS₂ 的塊狀晶體）的複雜光學常數。 我們發現天然氧化層的存在（透過透射電子顯微鏡測量）顯著改變了觀察到的光學常數，需要進行建模以提取實際的光學常數。 我們透過密度泛函理論計算支持我們的測量，並進一步預測不同相之間的大折射率對比。 我們進一步提出，透過設計熱力學上與競爭晶體結構之間的相邊界相鄰的合金，TMD 可以用作光子相變材料，以實現馬氏體（即位移、有序-有序）轉換。