拓撲電子材料，擁有獨特結構，具有特殊的拓撲電子特性，是當前凝聚態物理學研究的熱點。
由于電阻存在，半導體芯片運行過程中會發熱，利用內部為超導體、沒有電阻的新型拓撲電子材料進行電子傳輸，可以改善芯片發熱問題，并降低能耗，進而可以應用在高處理速度的量子計算機、低能耗的電子器件等研制領域。
拓撲電子材料主要有拓撲絕緣體、外爾半金屬、狄拉克半金屬等。拓撲絕緣體的特點是拓撲保護的表面態、量子自旋霍爾效應和量子反�；魻栃�；外爾半金屬具有零能隙外爾點成對、表面態費米弧自旋極化、負磁阻效應等特點；狄拉克半金屬理論上可以通過參數調節來轉變為拓撲絕緣體、外爾半金屬、拓撲超導體等其他拓撲物態。
2024年6月，中國科學院物理研究所團隊完成的“拓撲電子材料計算預測”，獲得2023年度國家自然科學獎一等獎，其發現包括：成功發現首個量子反�；魻栃^緣體，成功發現首個狄拉克半金屬和首個外爾半金屬，提出并實現了判別拓撲性質的普適計算方法。此外，河北工業大學團隊一直致力于拓撲電子領域中的新材料、新物性與新應用研究。
自旋是電子的固有屬性，研究擁有電子自旋現象的拓撲電子材料，可以推動自旋電子學進步。自旋電子學也稱磁電子學，符合自旋電子學性質的材料具有電子傳輸、自旋、磁矩等特性。日本東京工業大學提出了一種使用拓撲材料中相關電子自旋現象的新策略，將拓撲絕緣體與鐵磁半導體結合在一起，為基于自旋的磁性隨機存取存儲器（RAM）研究奠定了基礎。
新思界
行業分析人士表示，我國政府對拓撲電子材料技術發展的關注度正在提高，2024年8月，工信部發布國家重點研發計劃“新型顯示與戰略性電子材料”重點專項2024年度項目申報指南，將高性能空間智能計算關鍵拓撲材料及自旋軌道矩電子器件研究列入。未來，隨著研究的深入和技術的進步，拓撲電子材料有望在多個領域實現重大突破。
