物質・材料研究機構（NIMS）は，グラフェン等のように，ハニカム格子上を電子がホップする系において，トポロジカル状態を実現する新しい原理を発見した（ニュースリリース）。

最近接格子点間のホッピングエネルギーの強弱を一定のルールに従って調整すれば，バルクでは絶縁的で，サンプルの縁では散乱が抑制された電流が流れる。今後，新しい指針によるトポロジカル物質の探索が行なわれ，新規量子機能とデバイスの開発に繋がることが期待されるとしている。

近年，ハニカム格子上の電子系のトポロジカル特性に関する研究が活発に行なわれている。これまでの研究で，ハニカム格子の次近接格子点間の電子ホッピングに伴うスピン軌道相互作用によって，トポロジカル状態が発現することが判明している。

しかし，グラフェン等の材料ではスピン軌道相互作用が非常に弱いため，トポロジカル状態の観測が難しい。他の物質や結晶構造も精力的に調べられているが，現状では非常に低い温度でしかトポロジカル特性が実現されていない。

研究グループは，ハニカム格子の最近接格子点の間における電子ホッピングエネルギーの強弱に着目した。全ての格子点を6員環に分割して，6員環の内部に比べて，6員環同士間のホッピングエネルギーを強くするだけで，トポロジカル状態が実現されることを理論的に解明した。

ホッピングエネルギーは原子間の化学結合エネルギーに比例するため，この方法で得られるトポロジカル状態は，スピン軌道相互作用によるものと比べて非常に安定になり，高温でも機能するトポロジカル特性が実現可能になると考えられる。

今回解明された方法は，構成元素の特殊な性質や外部磁場の印加等を必要としないうえ，今までに盛んに研究されてきたグラフェン及びその類似材料に適用できるため，新規のトポロジカル物質の探索や，それを用いた量子機能とナノデバイスの研究開発において，新しい展開が期待されるとしている。

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