Si l'on éclaire un cristal de FePS3, il répond par sa propre luminescence — comme une enseigne au néon, mais bien plus faible et dans l'infrarouge. Cette émission n'est pas due au hasard : elle dépend de l'orientation du cristal. Les scientifiques ont prélevé des échantillons allant d'un bloc épais à une couche d'un seul atome et ont observé quatre bandes de lumière — à 1,24 électron-volt, 1,79, 2,3 et 2,56. Chaque bande réagit à sa manière à la rotation, et cette particularité ne disparaît pas même pour la couche la plus fine.
La raison réside dans la géométrie. Les atomes de fer dans FePS3 sont entourés de six atomes de soufre, mais ce « squelette » est légèrement déformé : les distances entre atomes de fer voisins ne sont pas égales. De ce fait, le cristal conduit la lumière différemment selon les axes — comme une planche de bois qui se plie plus facilement dans le sens des fibres que perpendiculairement. Les calculs sur ordinateur ont confirmé que c'est bien cette déformation qui explique pourquoi certaines bandes de lumière sont polarisées linéairement et d'autres circulairement.
Ce lien entre la forme du réseau cristallin et l'émission lumineuse est un outil prêt à l'emploi pour les ingénieurs. Si l'on veut obtenir une lumière avec une polarisation donnée, il suffit de prendre un FePS3 de l'épaisseur voulue et de le tourner selon l'angle approprié. Aucun réglage compliqué — juste de la géométrie.
La déformation de l'octaèdre FeS6 dans FePS3 est si faible qu'on ne peut pas la voir à l'œil nu, mais elle modifie le rapport des dimensions de la maille cristalline de quelques fractions de pourcent — et cela suffit pour que la lumière se comporte de manière totalement différente.