拓撲缺陷

拓撲缺陷（英文名：topological defect）是物理學中描述有序介質局部結構破壞的拓撲學概念，2019年由全國科學技術名詞審定委員會審定公布。其特性由系統全局對稱性決定，無法通過連續形變消除，常見類型包括疇壁、宇宙弦、向錯等。

該現象廣泛存在於鐵電材料、液晶、宇宙早期真空場等物理系統中。鐵電體中的納米尺度拓撲缺陷（如偶極子波、偶極子向錯）可用於高密度信息存儲。液晶系統通過莫比烏斯帶拓撲結構實現手性非互易調控，為智慧型材料設計提供新範式。宇宙學中拓撲缺陷與Higgs場對稱性破裂相關，光子實驗中可觀測到確定性偏轉效應。

理論起源可追溯至Kibble-Zurek機制，該機制描述缺陷密度與參數變化率的標度律關係。2000年後鐵性材料實空間拓撲缺陷研究興起，納米壓痕等技術實現了單手性拓撲疇的大面積調控。美國Arkansas大學團隊通過原子模擬驗證了鐵電多層膜中新型拓撲缺陷的存在。

基本介紹

• 中文名：拓撲缺陷
• 外文名： topological defect
• 所屬學科：物理學_凝聚態物理學_結構  
• 公布年度： 2019年

公布時間

2019年全國科學技術名詞審定委員會公審定布的物理學名詞。

出處

《物理學名詞》。