Природа открытия и модификации дираковской щели в аксионном антиферромагнитном топологическом изоляторе MnBi$_{2}$Te$_{4}$

Методом фотоэлектронной спектроскопии с угловым разрешением при фотовозбуждении лазерным излучением ($h\nu$ = 6.3 eV) изучена модификация щели, открываемой в точке Дирака в аксионном антиферромагнитном топологическом изоляторе MnBi$_{2}$Te$_{4}$ при температурах выше и ниже температуры Нееля (24.5 K). Показано, что открываемая щель может иметь как аномально большую (62–67 meV), так и значительно уменьшенную (15–18 meV) величину на различных образцах MnBi$_{2}$Te$_{4}$ или различных участках одного и того же образца. В обоих случаях щель в точке Дирака остается открытой выше температуры Нееля. В результате проведенных исследований было выдвинуто предположение, что различие в величине щели, открываемой в точке Дирака, связано с проявлением эффекта фракционирования аксионного члена $\theta$. Величина щели (62–67 meV), коррелирующая с результатами теоретических расчетов, соответствует состоянию с аксионным членом $\theta = \pi$. При этом экспериментальное наблюдение щели в точке Дирака 15–18 meV соответствует эффективной модуляции аксионного члена $\theta = \pi/4$ за счет генерации многоэлектронных хиральных спиновых флуктуаций и их взаимодействия при лазерном фотовозбуждении.