最近，中国科学技术大学微尺度物质科学国家实验室和化学与材料科学学院教授曾杰研究组在拓扑绝缘体二维层状纳米材料Bi2Se3的结构设计、合成与生长机理研究方面取得新进展。研究人员对Bi2Se3晶体的成核及生长进行了动力学调控，通过引入螺旋位错首次实现了二维层状材料的螺旋生长，将材料由分立的层状转变成连续性的螺旋条带，从而获得了一种既不同于单层又有别于传统块体的新型纳米材料。相关研究成果发表在《德国应用化学》杂志上，论文的第一作者是硕士研究生庄阿伟。
类石墨烯层状结构的Bi2Se3因其简单的能带结构、远大于室温的能量涨落体带隙，被认为是最有前景的拓扑绝缘体材料之一。拓扑绝缘体是一种近几年被发现的新型量子物质态，在能量无耗传输、自旋电子学以及量子计算机等方面有着很大的应用前景。拓扑绝缘体除了奇异的不受缺陷和非磁性杂质散射的拓扑表面态外，若在其中引入一个螺旋位错的线缺陷，还可能会产生一对拓扑保护的一维螺旋态，从而创造一条完美的导电通道。