实验示意图

图片来源：《物理评论快报》杂志

　　为制造这种令人兴奋的材料，研究人员将锗和铂熔化在一起，当混合物冷却时，锗铂合金顶部的一薄层锗原子排列成蜂窝状晶格，这个二维原子层被称为锗烯(Germanene)。

　　研究负责人、特温特大学的潘特利斯·巴姆普里斯解释说，目前电子设备会以热量的形式损失大量能量，因为材料中的缺陷会增加电阻，导致手机变得非常热。拓扑绝缘体是一种内部具有绝缘性，而边缘导电的独特材料，导电边缘允许电流在没有能量损失的情况下流动，这使它们比目前的电子材料更节能。

　　锗烯就是这样一种2D拓扑绝缘体。巴姆普里斯指出，目前的拓扑绝缘体由不同种类的元素以复杂的结构组成，锗烯的独特之处在于它由单一元素锗制成。而且，通过施加电场可以“关闭”材料的导电特性，只有拓扑绝缘体才拥有这一性质。

　　研究团队表示，能够在“开”和“关”两种状态之间切换，为利用锗烯设计出拓扑型场效应晶体管铺平了道路。这些晶体管可以取代电子设备中的传统晶体管，使电子设备不再发热。