最近，中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）靳常青研究组和方忠研究组密切合作，在拓扑化合物研究中取得新进展。相关工作发表在美国《国家科学院院刊》上【Proc. Natl Acad. Sci. (PNAS) 108, 24 (2011);doi: 10.1073/pnas.1014085108】。
自然界中物质按照导电性可分为金属、绝缘体、半导体等。拓扑绝缘体指一类新的物质状态，它的体态为绝缘体而表（界）面态为金属。这种表（界）面金属态受时间反演不变的拓扑性质保护，为材料内禀特性而和具体结构无关，所以拓扑绝缘体的表面金属态对（磁）杂质、形变等扰动非常稳定。作为一种新的物质状态，拓扑化合物在近几年得到越来越多物理学家的重视。理论预言了拓扑材料许多奇异物性，其中拓扑超导电性尤其引人注目。与拓扑绝缘体类似，这类超导体块材具有配对能隙，但在表面上可能存在一类新的准粒子Majorana费米子（相当于Dirac费米子的“一半”，它的反粒子即它本身）。与通常的玻色、费米子不同，Majorana费米子具有非阿贝尔属性，即对称操作的结果与操作顺序有关，为设计新概念的拓扑量子计算机提供了重要途径。此前，物理所的研究人员已在拓扑绝缘体的研究方面取得若干重大进展，但拓扑超导电性的观察仍是一个巨大挑战。