Если посветить на кристалл FePS3, он ответит собственным свечением — как неоновая вывеска, но гораздо слабее и в инфракрасном диапазоне. Свечение это не случайное: оно зависит от того, как повёрнут кристалл. Учёные взяли образцы от толстого куска до слоя в один атом и увидели четыре полосы света — при 1,24 электронвольта, 1,79, 2,3 и 2,56. Каждая полоса по-своему реагирует на поворот, и эта особенность не исчезает даже у самого тонкого слоя.
Причина — в геометрии. Атомы железа в FePS3 окружены шестью атомами серы, но этот «каркас» слегка перекошен: расстояния между соседними атомами железа неодинаковы. Из-за этого кристалл по-разному проводит свет вдоль разных осей — как деревянная доска, которую легче согнуть вдоль волокон, чем поперёк. Расчёты на компьютере подтвердили: именно перекос объясняет, почему одни полосы света поляризованы линейно, а другие — по кругу.
Такая связь между формой кристаллической решётки и свечением — готовый инструмент для инженеров. Если нужно получить свет с определённой поляризацией, достаточно взять FePS3 нужной толщины и повернуть его под правильным углом. Никаких сложных настроек — только геометрия.
Перекос октаэдра FeS6 в FePS3 настолько мал, что его не увидеть глазом, но он меняет соотношение сторон кристаллической ячейки на доли процента — и этого хватает, чтобы свет вёл себя совершенно иначе.