研究人員使用厚度約0.7納米的二硫化鎢單層膜，構建了幾種全息圖像來對其設備進行原型設計。二硫化鎢單層由兩層硫原子和夾在其間的一層鎢原子組成。

在納米圖案化的二硫化鎢單層上進行超快激光激發實驗，研究人員展示了一種具有高轉換效率、原子厚度的非線性光學全息圖，用于產生光學渦旋光束和艾里光束，以及在二次諧波頻率下構建復雜的全息圖像。艾里光束是一種在移動時看起來會彎曲的波形。

研究人員通過簡單地蝕刻或保持二硫化鎢單層區域來控制0和1的二進制振幅調制。與目前由金屬納米結構制成的、厚度為數十納米的等離子體表面全息圖相比，新的全息圖具有高得多的非線性轉換效率，且厚度要薄得多。

實驗中，研究人員構建了漢字“光”的全息圖像。他們表示，該項研究為創造出具有全息顯示功能的智能手表、銀行票據和信用卡安全密碼印刷以及數據存儲提供了新的可能性。