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HgTe球体的蜂窝晶格。Hg原子是黄色，Te原子是灰色。
我害怕”石墨烯的蜂窝结构
石墨烯可以被认为是一层紧密堆积的碳原子，它们以六角形蜂窝状晶格结合在一起。乌得勒支大学研究小组开发的这种新型“圣杯”材料具有与石墨烯相同的结构，但由碲和汞的纳米晶体组成，而不是碳。
乌得勒支大学(Utrecht University)的物理学家团队在他们的研究中证明，这种“圣杯”材料具有石墨烯同样的特性，也具有一些石墨烯不具备的特性。
量子自旋霍尔效应
这种新材料在室温下不是导体，而是半导体。因此，它可以用作场效应晶体管。在室温下，它可能存在量子自旋霍尔效应，因此满足实现量子自旋电子学的必要条件。
如果我们成功地合成了这个“圣杯”，并且它展现了理论预测的性质，一个我们还无法探索的研究和应用领域就会打开。
克里斯蒂安·莫雷斯·史密斯，乌得勒支大学教授
石墨烯薄片内的电子表现得好像不具有质量一样。这种现象是由于石墨烯中碳原子的蜂窝状结构。这使得电子的行为就像它们是相对论粒子一样。欧洲杯猜球平台
然而，量子自旋霍尔效应即使在非常低的温度下也无法实现。为了克服这一障碍，乌得勒支大学的研究人员必须创造出一种材料，这种材料即使在室温下也能在蜂巢结构中实现量子自旋霍尔效应。
使用汞碲酸盐
虽然量子自旋霍尔效应在1971年首次被理论上预测，但直到2006年才被Würzburg大学的劳伦斯·莫伦坎普教授通过实验证明。碲化汞/碲化镉量子阱在非常低的温度下使用。
在这项新研究中，乌得勒支大学的研究小组使用碲化汞纳米晶体设计了蜂窝状结构，并研究了它们的性质。他们发现许多结构具有“圣杯”材料所期望的特性。乌得勒支大学的Daniël Vanmaekelbergh教授此前曾使用硒化镉纳米晶体来合成这些类型的蜂窝结构。
然而，目前劳伦斯·莫伦坎普教授是世界上唯一研究碲化汞的专家。所以我们很高兴他对用碲化汞合成蜂窝结构非常感兴趣。
克里斯蒂安·莫雷斯·史密斯，乌得勒支大学教授
史密斯教授接着评论道:尽管还不可能通过实验实现，但考虑到他的实验室目前正在进行的发展，他预计必要的技术将在短时间内实现。如果我们成功地合成了它，并且这种材料确实像我们预测的那样，在室温下呈现出独特的奇异性质，一个基础研究和技术创新的领域将会打开，超出我们的想象。”
自旋电子学的应用程序
这种新材料可能在自旋电子学技术中非常有用，这可能是追求日益快速的计算机系统的下一步。传统的计算机系统使用电荷来存储信息，但在自旋电子学中使用的是电子自旋。
电子在顺时针或逆时针方向的旋转被描述为“自旋向上”和“自旋向下”状态。当所有“自旋向上”的电子向左移动，所有“自旋向下”的电子向右移动时，就产生了自旋电流。纳米磁体和自旋电流可以相互作用，这可能导致与磁存储器的快速读写相关的应用。
《圣杯》的出版
这项研究的结果发表在自然通讯在一篇题为:多轨道HgTe蜂窝晶格的拓扑状态＇．