磁性掺杂拓扑绝缘体中量子反常霍尔态的电动力学

过去十年间，磁性掺杂拓扑绝缘体作为展现量子反常霍尔效应的材料平台被广泛研究。大多数材料实现都是磁性掺杂的，尽管材料有所进展，但仍受到较大无序效应的影响。在此类系统中，普遍认为磁性无序会导致空间变化的狄拉克质量隙和化学势涨落，因此量子化电导仅在极低温度下被观察到。在此，我们使用近期开发的高精度时域太赫兹（THz）偏振仪，研究了铬掺杂(Bi,Sb)$_2$Te$_3$薄膜的低能电动力学响应。这些薄膜近期已被证明在零栅极电压下，直至T = 2 K都能展现出直流量子化反常霍尔响应。我们展示了太赫兹波段霍尔电导$\sigma_{xy}(\omega)$的实部在低至T = 2 K时略小于$e^2/h$，并且具有非常规的随频率递减的依赖关系。$\sigma_{xy}(\omega)$的虚部（耗散部分）很小，但随频率增加而增大。我们将数据的这两个方面与一个描述有效磁隙无序的简单模型联系起来。我们的工作突显了无序对直流与交流量子反常霍尔效应可能产生的不同影响。