薄膜拓扑绝缘体中的巨磁光克尔效应和普适法拉第效应

拓扑绝缘体在时间反演对称性被破坏时可以表现出强磁电效应。在这篇快报中，我们考虑了与铁磁体弱交换耦合的拓扑绝缘体薄膜的磁光克尔效应和法拉第效应。我们发现，其法拉第旋转在低频下具有普适值，$\theta_{\mathrm{F}} = \mathrm{tan}^{-1}\,\alpha$，其中$\alpha$是真空精细结构常数，并且它具有巨克尔旋转$\theta_{\mathrm{K}} = \pi/2$。这些性质源于薄膜腔约束与拓扑绝缘体螺旋准粒子的表面霍尔电导率之间的微妙相互作用。