轴子绝缘体中的各向异性拓扑磁电效应

三维拓扑绝缘体或轴子绝缘体表现出拓扑磁电效应，该效应是各向同性的，其普适比例系数以 $e^2/2h$ 为单位量子化。本文研究拓扑磁电效应的有限尺寸效应，发现磁电系数是各向异性的，即 $\alpha_{xx}\neq\alpha_{zz}$。当拓扑绝缘体薄膜厚度 $d$ 增大并达到三维体极限时，二者均收敛于一个量子化值。$(\alpha_{xx}-\alpha_{zz})\propto1/d$ 的非零值可通过太赫兹光的旋光或非互易双折射来测量。光学主轴转角对膜厚独特的 $1/d$ 依赖关系是拓扑磁电效应的体现，也可作为轴子绝缘体的确凿特征。