任意轴子绝缘体必为体三维拓扑绝缘体
介观与纳米尺度物理
2021-06-09 v1 其他凝聚态物理
强关联电子
摘要
在近期观测轴子电动力学的尝试中，大量工作集中于磁性拓扑绝缘体的三层异质结构，特别是对一个所谓零霍尔平台的考察，该平台被误导性地夸大为轴子绝缘体态的直接证据。我们研究了轴子绝缘体的一般概念，其按定义必须包含非零体积以承载轴子项。我们对由单层不同厚度的磁性拓扑绝缘体以及三层结构构成的 Chern 绝缘体进行了详细的磁输运分析，所用样品均经优化以产生完美量子化的反常霍尔效应。我们的分析给出了以 e/2h 为单位量子化的拓扑磁电效应的证据，使我们得以识别轴子电动力学的特征。我们的观测可能提供超越传统麦克斯韦方程、直达宇宙电动力学性质的实验途径，并挑战了此前所宣称的零霍尔平台观测与轴子绝缘体之间的排他性关联。
引用
@article{arxiv.2105.09608,
title = {Any Axion Insulator Must be a Bulk Three-Dimensional Topological Insulator},
author = {K. M. Fijalkowski and N. Liu and M. Hartl and M. Winnerlein and P. Mandal and A. Coschizza and A. Fothergill and S. Grauer and S. Schreyeck and K. Brunner and M. Greiter and R. Thomale and C. Gould and L. W. Molenkamp},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.09608},
year = {2021}
}