拓扑绝缘体是一种在物质内部不导电但在表面表现出金属行为的绝缘体。通过将磁体的功能添加到这种拓扑绝缘体中，已经预测并发现了一种全新的现象。一种称为“异常霍尔效应”，它在没有外部磁场的情况下沿样品边缘产生无摩擦电流。另一种是“拓扑电磁效应”，这是一种由电场产生磁化，由磁场产生电极化的现象。尽管预测了“反铁磁拓扑绝缘体”会产生非常规效应，但并未发现这种物质。

　研究小组通过先进的理论计算预测MnBi2Te4（锰、铋、碲）可以作为反铁磁拓扑绝缘体。接下来，当制备单晶样品并研究其特性时，发现它是层状反铁磁体（由于相邻原子的磁矩相反排列而具有零磁化强度的物质）。该样品在广岛大学通过角分辨光电子能谱测试，直接观察到表面具有大能隙的狄拉克电子（质量为零的电子）的状态。这成功地实现了世界上第一个反铁磁拓扑绝缘体。

　反铁磁拓扑绝缘体的发现具有重要意义。加速涉及未发现的基本粒子“轴子”的拓扑电磁效应的观测和研究。使用发现的反铁磁拓扑绝缘体，预计 Axion 将发现各种新现象。

纸张信息：[性质] 一种反铁磁拓扑的预测与观测