二硫化鈣是一種無機化合物，化學式為TaS2。 它是一種具有三坐標硫化物中心和三角棱柱或八面體金屬中心的層狀化合物。 它在結構上類似于二硫化鉬 MoS2 和許多其他過渡金屬二硫化物材料。 1T-TaS2 多型體表現出一些不尋常的特性。 與許多其他在高溫下呈金屬狀的過渡金屬二硫化物 (TMD) 化合物一樣，它表現出從 550 K 到 50 K 的一系列電荷密度波 (CDW) 相變。 低于 200 K 的低溫絕緣狀態，這被認為是由電子關聯引起的，類似于許多氧化物。 絕緣狀態通常歸因于莫特狀態。 它在壓力下或摻雜時也具有超導性，具有熟悉的圓頂狀相圖作為摻雜劑或替代等價元素濃度的函數。

亞穩態。 1T-TaS2 不僅在 TMD 中而且在一般的“量子材料”中都是xxx的，因為它在低溫下顯示出亞穩金屬態。 從絕緣狀態到金屬狀態的轉換可以通過光學或電脈沖的應用來實現。 金屬狀態在低溫（低于~20K）下是持久的，但它的壽命可以通過改變溫度來調整。 亞穩態壽命也可以通過應變來調整。 狀態之間的電感應切換是當前感興趣的，因為它可用于超快節能存儲設備。

由于局部電子的受挫三角形排列，該材料被懷疑支持某種形式的量子自旋液態。 作為嵌入電子供體的宿主，它已成為眾多研究的主題。

TaS2 由粉末狀鉭和硫在約 900 °C 下反應制備。 它以碘為傳輸劑，通過化學氣相傳輸進行提純和結晶：

TaS2 + 2 I2 ? TaI4 + 2 S

它可以很容易地切割并具有特有的金色光澤。 長時間暴露在空氣中后，氧化層的形成會導致表面變暗。 薄膜可以通過化學氣相沉積和分子束外延來制備。

已知 TaS2 的三個主要晶相：每個晶胞具有一個 S-Ta-S 層的三角 1T、具有兩個 S-Ta-S 層的六方 2H 和每個晶胞具有三個 S-Ta-S 層的菱形 3R； 還觀察到 4H 和 6R 相，但頻率較低。 這些多晶型物的主要區別在于 S-Ta-S 片層的相對排列，而不是片層結構。

2H-TaS2 是一種體相轉變溫度 TC = 0.5 K 的超導體，在具有幾個原子層厚度的薄片中增加到 2.2 K。 體積 TC 值在 10 GPa 時增加到 ~8 K，然后隨著壓力的增加而飽和。 相比之下，1T-TaS2 僅在 ~2 GPa 時才開始超導； 作為壓力的函數，其 TC 在 ~4 GPa 時迅速上升至 5 K，然后飽和。

在環境壓力和低溫下，1T-TaS2 是莫特絕緣體。 加熱后，它在 TTCDW ~ 220 K 變為三斜電荷密度波 (TCDW) 狀態，在 TNCCDW ~ 280 K 變為幾乎相稱的電荷密度波 (NCCDW) 狀態，在 TICCDW ~ 350 K 變為不相稱的 CDW (ICCDW) 狀態 ，并在 TM ~ 600 K 時變為金屬態。

在 CDW 狀態下，TaS2 晶格變形以創建周期性的大衛之星圖案。 通過電極或在掃描隧道顯微鏡 (STM) 中向 CDW 狀態應用（例如 50fs）光學激光脈沖或電壓脈沖（~2–3 V）會導致其降低電阻并產生由納米組成的馬賽克或疇狀態 尺寸的區域，其中區域和它們的壁都表現出金屬導電性。 這種馬賽克結構是亞穩態的，加熱后會逐漸消失。

通過光脈沖或電脈沖將材料切換到馬賽克或域狀態，用于電荷配置存儲器 (CCM) 設備。 這種器件的顯著特征是它們在低溫下表現出非常高效和快速的非熱阻切換。 已經證明了電荷密度波振蕩器的室溫操作和 CDW 狀態的熱驅動 GHz 調制。