Eine der wesentlichen Entdeckungen der Preisträger ist die theoretische Beschreibung sogenannter topologischer Isolatoren. Dabei handelt es sich um kristalline Stoffe, die an ihrer Oberfläche Strom leiten können, obwohl das Material an sich ein elektrischer Isolator ist. Es können sich also nur auf der Oberfläche des Stoffes bewegliche Elektronen befinden.