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近日，南方科技大学物理系副教授刘奇航课题组在铁磁轴子绝缘体中拓扑磁电效应研究方面取得进展，该课题组成员、物理系2018级本科生万雨豪以共同第一作者身份在《国家科学评论》（National Science Review）上发表了题为“Topological Magnetoelectric Response in Ferromagnetic Axion Insulators ”的研究论文。
轴子绝缘体是凝聚态物理中一种重要的拓扑物态，近年来得到广泛关注。当三维拓扑绝缘体表面的时间反演对称性被破坏时，其表面打开能隙，以此得到的拓扑绝缘相被称作轴子绝缘体相。由于轴子绝缘体内非平庸的轴子场（θ=π）与外界真空平庸的轴子场（θ=0）之间存在梯度，根据拓扑场论预言，这样的体系会存在一种特殊的磁电响应，也就是拓扑磁电效应。
此前的研究中，虽然有很多材料经过实验观测被认为是轴子绝缘体，但是目前还没有实验观测到这些材料中的拓扑磁电效应。这是因为在实验上直接观测拓扑磁电效应的条件非常苛刻，不仅要求有体态的拓扑轴子相，而且需要所有的表面都打开非平庸的磁性能隙，这需要材料具有十分复杂的磁构型。自然界大部分磁构型是铁磁或者反铁磁，因此要在实验上实现这样复杂的磁构型非常困难。如何设计一个可以直接观测到拓扑磁电效应的实验成为了一个亟待解决的问题。
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