Поверхность кристалла — как сцена, на которой должны выступать электроны. В материале MnBi2Te4 по поверхности должны бежать особые состояния, которые делают его проводящим только снаружи, а внутри он изолятор. Магнитные свойства открывают у этих состояний щель — промежуток энергии, который электроны не могут занимать. Эта щель нужна для квантового аномального эффекта Холла, когда сопротивление меняется строго ступеньками.

Но в реальных образцах щель почти исчезает. Виной тому дефекты: атомы марганца и висмута иногда меняются местами в кристаллической решётке. Такая перестановка понижает электрический потенциал поверхности, и электронные состояния, как актёры, которых согнали со сцены, уходят вглубь. Там магнитное влияние слабее, щель закрывается, и эффект пропадает.

Учёные нашли способ вернуть электроны на сцену. Если приложить внешнее электрическое поле, потенциал поверхности поднимается, и состояния выныривают обратно. Поле с потенциалом 0,1 вольта восстанавливает щель до 11–24 миллиэлектронвольт. Другой путь — положить сверху полярный изолятор, например In2Te3, который своим внутренним полем действует как невидимый режиссёр и тоже возвращает состояния наверх.

Самое интересное, что направление поля работает как выключатель. Меняя знак, можно перевести материал из состояния с нулевой холловской проводимостью в состояние с квантованным значением e²/h. Это значит, что без магнитного поля, одним лишь электрическим воздействием, можно управлять квантованным транспортом. Так сцена снова оживает, и электроны возвращаются под свет прожекторов.