Topological Defect

定义 Definition

topological defect（拓扑缺陷）：指在具有“有序结构”的系统中（如晶体、液晶、超导体、超流体或早期宇宙的场）由于对称性破缺或相变过程产生的稳定或准稳定的结构性“瑕疵/缺口”，其存在由系统的拓扑性质决定，常见类型包括涡旋（vortex）、畴壁（domain wall）、磁单极（monopole）、宇宙弦（cosmic string）等。

例句 Examples

A topological defect can trap energy in a stable pattern.
拓扑缺陷可以把能量困在一种稳定的结构模式中。

During the phase transition, topological defects may form and strongly affect the material’s conductivity and mechanical response.
在相变过程中，可能形成拓扑缺陷，并显著影响材料的导电性与力学响应。

发音 Pronunciation

/ˌtɑːpəˈlɑːdʒɪkəl dɪˈfekt/

词源 Etymology

topological 来自 topology（拓扑学），源于希腊语 topos（地点）+ -logia（研究）。defect 源自拉丁语 deficere（缺失、缺乏）。合起来强调：这种“缺陷”不是普通瑕疵，而是由系统整体的拓扑结构与相变路径“决定”的缺陷，常具有难以通过局部微调消除的稳定性。

相关词 Related Words

• Defect
• Topology
• Vortex
• Dislocation
• Domain Wall
• Soliton
• Singularity
• Phase Transition
• Symmetry Breaking
• Cosmic String

文学与经典著作 Literary Works

• Cosmic Strings and Other Topological Defects（A. Vilenkin & E. P. S. Shellard）——专著系统讨论宇宙学中的拓扑缺陷（如宇宙弦、畴壁、磁单极）。
• The Fabric of the Cosmos（Brian Greene）——科普中提及早期宇宙相变与可能产生的拓扑缺陷（含宇宙弦等概念）。
• Topological Defects and the Non-Equilibrium Dynamics of Symmetry Breaking Phase Transitions（Y. M. Bunkov & H. Godfrin 编）——围绕对称性破缺相变与拓扑缺陷动力学的学术论文集。