用軸子解釋拓撲絕緣體上的異常霍爾效應

為了回答當代宇宙學中最重要的問題而引入的假想粒子之謎，最近有所減少。RIKEN的物理學家和兩位同事為軸子建立了數學基礎，可以描述所謂的軸子如何產生弦狀實體，從而在實驗室材料中產生奇怪的電壓。

軸突最初是由物理學家在20世紀70年代研究量子色動力學時提出的，量子色動力學(QCD)描述了一些基本粒子如何在原子核中相互作用。問題是該理論預測了尚未被觀察到奇怪特征，

為了解決這個問題，物理學家決定對理論——進行修補，引入后來被稱為“軸子”的未知粒子。

物理學家很快意識到，軸子也可以被視為宇宙學問題的答案。宇宙中80%以上的質量是由神秘的不可見物質——暗物質提供的。

RIKEN跨學科理論和數學科學項目的Yoshimasa Hidaka說：“軸突是暗物質的候選者，但是我們還沒有發現它們，”軸突可能有可識別的屬性，所以物理學家一直在尋找它們存在的跡象。2020年6月，義大利Gran Sasso實驗室的XENON1T實驗報告表明，他們可能檢測到了Axons ——，但這一結果尚未得到證實。

另一方面，物理學家可以制備一種叫做拓撲絕緣體的特殊材料——，它的表面可以傳導電流，內部是電絕緣體——，這使得它表現出其他奇怪的行為，有時，它們的電子聚集在一起，以某種方式運動，使材料看起來是由具有特殊性質的“準粒子”組成的。這將在材料上產生額外的電壓，稱為異常霍爾效應。

理論預測軸子將以這種方式出現在拓撲絕緣體中，在那里它們應該以不同于傳統粒子的方式與光子相互作用，

吉正和兩位同事現在已經發展了軸子和光子相互作用的理論，即使軸子是點粒子，研究小組計算出，在物質中，光實際上與軸子——構成的延伸線性結構(稱為軸向離子串)相互作用，會導致霍爾效應異常，而后者在前面提到的實驗中已經觀察到，

https://phys . org/news/2020-11-dark-候選者-stringy-effects-lab.html