作为轴子电动力学指标量子反常霍尔效应的标度行为

我们报道了不同厚度 V 掺杂 (Bi,Sb)$_2$Te$_3$ 样品在量子反常霍尔区间的标度行为。虽然先前的量子反常霍尔测量表现出与二维整数量子霍尔态预期相同的标度，但我们观察到了作为层厚度函数向三维空间的维度渡越。在足够厚的层极限下，我们发现的标度行为与三维拓扑绝缘体两个平行导电拓扑表面态的流图相匹配，其中每一个在流图霍尔电导率中表现出 $\frac{1}{2} e^2/h$ 的分数偏移，而对于较薄的层我们恢复了预期的整数量子霍尔行为。这构成了一种独特类型的量子反常霍尔效应的观测，它源于三维拓扑绝缘体表面态 $\frac{1}{2} e^2/h$ 的霍尔电导量子化，且该实验不需要分解信号来分离两个表面的贡献。这提供了量子霍尔物理与轴子电动力学之间可能的实验联系。