C = 1/2 パリティ異常状態における半量子化されたキラルエッジ電流の証拠

単一の質量を持つディラック表面バンドは、量子場理論におけるC = 1/2パリティ異常状態の特徴である半量子化されたホール導電率を示すことが予測されています。半量子化されたホール導電率を示すC = 1/2パリティ異常状態の実験的兆候は、半磁性トポロジカル絶縁体（TI）二層で観察されましたが、それが半量子化されたキラルエッジ電流をサポートするかどうかは依然として不明です。ここでは、特定の面内磁場条件下で分子ビームエピタキシー（MBE）で成長した非対称磁性TI三層において、頑健な半量子化されたホール導電率のプラトーを観察しました。これはC = 1/2パリティ異常状態に対応しています。この状態内では、非局所および非再帰的な輸送信号が大幅に増強されており、これは上面の隙間のある表面の境界に局在した半量子化されたキラルエッジ電流の直接的な証拠として特定されます。数値シミュレーションは、この半量子化されたキラルエッジチャネルが観察された半量子化されたホール導電率プラトーの本質的なキャリアであることを示しており、C = 1量子異常ホール状態における量子化されたキラルエッジチャネルに類似しています。我々の結果は、C = 1/2パリティ異常状態における半量子化されたキラルエッジ輸送に関する実験的証拠を提供します。この研究は、非対称磁性TI三層を単一のディラックフェルミオン物理学を探求するためのプラットフォームとして確立し、C = 1/2パリティ異常状態に関連する一連の興味深い現象を探求する道を示します。これには、トポロジカル磁気電気効果や量子化された磁気光学応答が含まれます。