特殊的量子材料
拓撲絕緣體是一種特殊的量子材料，其特點是內部絕緣而表面具有導電性。
這種材料在電子器件、量子計算和通信等領域具有潛在的應用價值。拓撲絕緣體的內部電子能帶結構和常規絕緣體相似，費米能級位於導帶和價帶之間，形成絕緣的體內狀態。然而，其表面存在一些特殊的量子態，這些量子態位於塊體能帶結構的帶隙之中，允許電荷移動，從而實現導電。這種導電性源於電子的拓撲保護機制，例如電子在空間邊界處或晶格缺陷處發生反射和雜散散射，導致電子束縛在表面上，形成自旋極化電流。拓撲絕緣體的這種性質可以實現零電阻效應，即在外部電場作用下，自旋極化電流沿着表面無阻力地流動，形成無阻礙電子輸運通道。