半导体材料HgTe由于其独特的反转的能带结构（或称负能隙）近年来在国际上引起了广泛的关注。德国Wuerzburg大学的L. W. Molenkamp和H. Buhmann教授领导的实验组在HgTe的量子阱中发现了量子自旋霍尔效应，印证了美国Standford大学张守晟教授的理论预言。由于出色的研究工作，他们分享了2010年度欧洲物理学奖。

在国家基金委，中科院创新工程和科技部的支持下，中科院半导体所常凯研究员和博士后张乐波，与物理所谢心澄教授合作从理论上研究了HgTe二维电子气pn结中电子的类光传输行为。理论结果与德国Wuerzburg大学的的实验测量吻合。他们的研究还发现电子在pn结界面处发生类光的折射和透射现象，甚至出现全反射。利用自旋轨道耦合，他们从理论上证明了可以实现自旋的空间分离。与光不同的特征是：对于给定结构和材料而言，光全反射的布儒斯特角是无法调控的。而电子的布儒斯特角可以利用栅压来加以控制。在HgTe二维电子气pn结的霍尔沟道中，则在HgTe的禁带中出现边缘态，在边缘态中的电子可以无阻碍地通过pn结。

文章发表在New J. Phys. 12, 083058 (2010)后，最近被IOP编辑部选入IOP的年度选集。编辑选用的标准是：１，重要的进展和突破；２，创新性；３，对未来的研究有重要的影响。IOP Science总共有67种杂志，其中16种杂志中的358篇文章入选IOPselect。New Journal of Physics 中在28专题内选有61篇文章入选IOPselect，我们的文章被以下４个专题同时选中：１，Condensed matter: electrical, magnetic and optical---(18篇)；２，Semiconductors---(5篇)　３，Nanoscale science and low-D systems---(5篇)；４，Surface, interface and thin films---(15篇)；括号中的数字表示了各个专题入选文章数目（过去的一年中，总共827篇文章发表在New Journal of Physics）。因此选入的文章为IOP年度TOP１０％的文章（６１／８２７＝７.４％）。