轴子（axion）最早是1970年代研究量子色动力学理论提出的，量子色动力学描述了一些基本粒子如何在原子核内保持在一起。问题在于，该理论预测了未观察到的已知粒子的某些奇怪特性。为了解决量子色动力学中保持电荷奇偶性对称问题，物理学家提出了轴子这一假想的亚原子粒子概念，因为它有助于清除这一理论上的混乱。按照弦理论，轴子似乎为量子色动力学中的强CP问题提供了最合理的解决方案。
物理学家很快意识到，轴子还可以帮助解决宇宙难题——暗物质问题。宇宙中超过80％的物质被认为是由一种神秘的看不见的暗物质组成。如果轴子存在并在特定范围内具有较低质量，则轴子最有可能会成为冷暗物质的可能组成部分。
中国粒子物理科学家‘发现’证实，轴子是自然界本身存在的实粒子。在自然界轴子粒子的能谱是空间维度一维度的线性粒子方程运动质量，轴子粒子以一种能量轴线延‘一维度时间空间’做线性跃迁角动量运动，轴子粒子的斥力排斥力单极特性，决定了它只能做一维度线性方程的斥力运动，所以轴子粒子的概念关联着‘磁单极粒子’‘中微子粒子 ’和‘暗物质粒子’‘斥力子’的统称。
所以，如果可以深入认知轴子，就可以为解决宇宙学最大难题的中微子粒子和暗物质粒子拓展道路。
研究轴子特性还可以通过另一个途径。物理学家可以在实验室中准备被称为拓扑绝缘体的奇异材料，这些材料表现出奇特的特性，例如在其表面上导电而将电绝缘体保留在其中的情况。这种材料表现出其他奇怪的行为。有时，它们的电子聚集在一起并以某种方式移动，使得该材料看起来是由具有特殊性质的如轴子“准粒子”制成的。这会在材料上产生意外的电压，称为异常霍尔效应。
异常霍尔效应，也称反常霍尔效应，指是由于材料本身的自发磁化而产生的电导，因此与普通的霍尔效应在本质上完全不同，因为不存在外磁场对电子的洛伦兹力而产生的运动轨道偏转。
最近，日本理化学研究所（RIKEN）的科学家揭示了一种数学基础，这种数学基础可以解释轴子如何生成类弦状的实体，从而在实验室材料中产生奇怪的电压。
该研究团队预测了这种轴子会以这种类弦状方式出现在拓扑绝缘体中，在拓扑绝缘体中轴子应该以不同于常规粒子的方式与光或光子粒子相互作用。
“轴子可能具有正确的特性，因此物理学家一直在寻找它们存在于许多实验中的迹象”。
日高和他的同事现在研究了控制轴子和光子之间相互作用的理论。即使轴子是点状粒子，该团队计算得出，在材料内，光实际上会与由轴子制成的扩展的线状结构，称为轴子弦（axionic strings）相互作用，这将导致异常霍尔效应，这在实验中已观察到。
“我们已经找到了该现象的潜在数学结构。”该研究结果论文，题为：“轴子的电动力学中的高形式对称性和3组”，发表在最近的《物理通讯B》上。
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