Международная группа физиков из Китая впервые экспериментально зафиксировала полуквантованный эффект Холла в аксионном изоляторе — экзотическом топологическом состоянии вещества, предсказанном теорией, но долго остававшемся недоступным для наблюдений.
Ключевая особенность таких материалов заключается в том, что квантовые свойства их объёма проявляются на границах, где должно возникать полуквантованное значение аномальной проводимости Холла (e²/2h). Однако в реальных образцах сигналы с противоположных поверхностей обычно компенсировали друг друга, делая эффект «невидимым».
Учёным удалось преодолеть эту проблему, создав специальную гетероструктуру методом молекулярно-лучевой эпитаксии. За счёт асимметричного смещения уровня Ферми они «выключили» вклад одной из поверхностей, изолировав её в магнитной щели, в то время как другая перешла в металлический режим. Это позволило впервые измерить послойный эффект Холла (LHE) с чётким значением e²/2h, устойчиво воспроизведённым в более чем десяти устройствах.
Открытие представляет собой прямое доказательство существования квантованного аксионного поля в твёрдом теле и открывает путь к управлению топологическими состояниями на уровне слоёв. Практическая значимость работы заключается не в сиюминутных технологиях, а в создании инструментов для проектирования сверхстабильных квантовых сенсоров, элементов спинтроники и точных электронных систем, где критически важны воспроизводимость и устойчивость к внешним помехам.