可调光学材料 (TOM) 正在彻底改变现代光电子学。在集成光子电路中，精确控制有效折射率对于解锁突破性应用至关重要。过渡金属二硫属化物 (TMD) 和石墨烯等二维材料对外部刺激具有出色的光学响应。然而，在紧凑的体积内实现短波透视 (SWIR) 区域内的明显调制，同时保持精确的相位控制和最小的信号损失，仍然是一项持续的挑战。

在《光科学与应用》杂志上发表的一篇新论文中，由阿拉伯联合酋长国阿布扎比纽约大学电气与计算机工程系光子研究实验室的 Ghada Dushaq 博士和 Mahmoud Rasras 教授领导的科学家团队及其同事展示了一种通过利用铁离子 2D CCPS 材料进行主动光操控的新方法。当集成到 SiPh 微环谐振器上时，这些材料表现出强大的能力，可以精细地调整有效折射率，而不会衰减光信号。值得注意的是，这些集成设备展示了低光损耗，并表现出 0.25 V·cm 的卓越调制效率(Vπ. L)，并且所有设备的共振波长均出现一致的蓝移。在近透视 波长下主动操控 2D CCPS 中的电光响应的能力为更高效、用途更广泛的光电设备提供了一条途径，其影响涉及电信、神经形态计算等领域。

这些器件的稳健电折射响应取决于铁离子 2D CCPS 的电子特性，而其体积离子电导率对其有显著影响。这一关键方面可以通过操纵极化时间、极化和电流方向等因素进行微调。此类调整会影响高移动性铜 (Cu) 离子的迁移，凸显了材料特性和器件性能之间的相互关联性。这些科学家总结了其器件的工作原理：

“我们展示了一种通过使用铁离子 2D CCPS 材料主动操纵光的新方法。这些材料集成到 SiPh 微环谐振器中，展现出精确调整有效折射率而不引入任何振幅啁啾的卓越能力。这种能力归因于金属-半导体界面处移动 Cu 离子的可逆迁移产生的可调电导。Cu-S 键的灵活性有助于 Cu 离子在电场下在层内和层间位置之间跳跃，甚至跨越范德华 (vdW) 间隙。因此，光学调谐是通过从硫八面体中提取 Cu 离子穿过范德华间隙并将其重新插入层的可逆过程实现的，该过程可通过施加的电压可靠地控制。”

“值得注意的是，在设备上施加偏压不会影响消光比和共振线宽。因此，Cu 离子的主动迁移对折射率的虚部没有影响，”他们补充道。

科学家预测：“双端CCPS器件中光电和离子电子功能的组合具有广泛的应用潜力，包括相控阵、光开关、环境传感和计量、光学成像系统以及光敏人工突触中的神经形态系统。”