Topologiczne fazy materii należą do najbardziej intrygujących kierunków badawczych w fizyce materii skondensowanej. Jedno i dwuwymiarowe izolatory topologiczne to materiały, które mimo że posiadają przerwę energetyczną i nie powinny przewodzić prądu elektrycznego, na krawędziach mogą zachowywać się jak metal. Co więcej, położone na nadprzewodnikach mogą stać się źródłem nieuchwytnych cząstek, tzw. fermionów Majorany, które są własnymi antycząstkami. Eksperymentatorzy na całym świecie ścigają się, dotychczas bez skutku, aby je wykryć na powierzchni heterostruktury składającej się z topologicznego materiału i nadprzewodnika. Teoretycznie, zwycięzca tego wyścigu będzie mógł zbudować komputer kwantowy odporny na zakłócenia wynikające z niedoskonałości wykorzystanych materiałów.

Pracownicy Katedry Fizyki Teoretycznej dr J. Herbych, mgr M. Środa oraz prof. M. Mierzejewski w swojej publikacji, która ukazała się w prestiżowym czasopiśmie naukowym Nature Communications, pokazali, że “czyste” nadprzewodniki na podstawie żelaza mogą również stać się gospodarzem fermionów Majorany, bez potrzeby tworzenia hetrostruktury. Powszechnie uważa się, że oddziaływanie Coulomba ma kluczowe znaczenie dla właściwości magnetycznych i nadprzewodzących tych systemów. Wykorzystując obliczenia numeryczne, wykazali, że odpowiednio domieszkowany materiał lub pod wpływem ciśnienia może wejść w stan topologiczny i stabilizować te egzotyczne właściwości na swoich końcach.