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三维拓扑绝缘体中普适磁电效应的观测

强关联电子 2017-05-16 v1 介观与纳米尺度物理 材料科学

摘要

拓扑绝缘体(TIs)的电动力学由修正的麦克斯韦方程描述,其中包含额外的项,将电场与磁化以及磁场与介质极化耦合,使得耦合系数在每个表面量化为 e2/2hce^2 / 2 h c 的奇数倍。在此,我们报告了对这种所谓的拓扑磁电(TME)效应的观测。我们使用配备半透明栅极的TI结构的单色太赫兹(THz)谱学来选择性地探测表面态。在强外部磁场下,当某一频率的线偏振THz辐射穿过应变HgTe三维TI的两个表面时,我们观察到等于精细结构常数 α=e2/c\alpha = e^2 / \hbar c 的普适法拉第旋转角。这些实验深入揭示了TI的轴子电动力学,并可能用于三个基本物理常数的计量定义。

关键词

引用

@article{arxiv.1603.05482,
  title  = {Observation of the universal magnetoelectric effect in a 3D topological insulator},
  author = {V. Dziom and A. Shuvaev and A. Pimenov and G. V. Astakhov and C. Ames and K. Bendias and J. Böttcher and G. Tkachov and E. M. Hankiewicz and C. Brüne and H Buhmann and L. W. Molenkamp},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1603.05482},
  year   = {2017}
}

备注

Submitted 13 March, 2016; 7 pages, 4 figures