\theta-真空的光学性质

Chern-Simons (CS) 形式将规范势与点电荷之间的最小耦合推广到由带电扩展物体（膜）表示的源。此类 CS-膜耦合的最简单示例是与电磁 CS 三形式耦合的畴壁。这描述了一个拓扑带电界面，其中支持 CS 形式 AdA，将 3+1 时空中的两个三维空间区域分隔开。膜两侧的 electrodynamics 由相同的 Maxwell 方程组描述，但这两个区域具有不同的真空，其特征在于乘以 Pontryagin 形式 F ^ F 的 \theta-参数值不同。\theta-项是 't Hooft 为解决 QCD 中 U(1) 问题而引入概念的阿贝尔版本。我们指出，当存在两个具有不同 \theta-真空的相邻区域时，CS 推广的经典电动力学显示出新现象。这些拓扑效应源于边界诱导的表面效应，我们探讨了此类边界效应对 Maxwell 理论中电磁场传播的后果。讨论了几种特征，包括可能在拓扑绝缘体等凝聚态系统中 observable 的光学和静电/静磁响应。