中国科大揭示液晶斯格明子拓扑结构转换驱动胶体自组装新机制

中国科学技术大学、香港科技大学科研团队合作，利用向列相液晶成功实现了光驱动下斯格明子拓扑结构的转换，并观测到胶体颗粒的独特自组装行为。研究成果发表于《自然通讯》。

该团队利用光场驱动，在非平衡态下，实现了斯格明子及其分数态（半斯格明子、半双半子）间的结构转换。 实验中，带有拓扑缺陷的胶体颗粒在转换过程中展现出动态的自组装特性，类似于“舞蹈”。 这一发现为利用凝聚态材料中非平衡态斯格明子操控胶体颗粒提供了新途径。

斯格明子，一种具有拓扑保护的三维孤子，在多种物理系统中受到广泛关注，其潜在应用包括下一代数据存储等。 研究团队前期工作已在液晶体系中实现了光驱动下三维拓扑结构的转换及操控。

本研究中，团队发现当两种不兼容的拓扑模式间距超过阈值时，会形成一种具有周期性结构的三维半斯格明子。这种半斯格明子具有四种不同的拓扑结构。光驱动下，斯格明子拓扑结构会按特定顺序转换。 处于斯格明子中的胶体颗粒表现出胶体偶极子特性，其自组装结构会随着斯格明子拓扑结构的转变而发生可控变化，呈现出kink、coil和旋转等形态。 此外，团队还制备了环状斯格明子，并观察到胶体颗粒在其收缩和扩张过程中的运动。 最终，团队成功制备了具有特定形状（例如“HKUSTC”字样）的斯格明子结构，并观测到相应的胶体自组装结构。

这项研究精确控制了斯格明子的结构和运动，并利用其操控胶体颗粒的自组装和传输，为凝聚态物理和智能胶体复合材料研究提供了新的方向。

☞☞☞AI 智能聊天, 问答助手, AI 智能搜索, 免费无限量使用 DeepSeek R1 模型☜☜☜

图1. 胶体颗粒在不同拓扑结构的斯格明子中呈现出不同的自组装结构

本研究的实验部分由中国科大彭晨晖教授、蒋景华研究员团队完成，理论模拟部分由香港科大张锐教授团队完成。彭晨晖教授、蒋景华研究员和张锐教授为共同通讯作者，中国科大博士生扎吾热阿斯了汉和香港科大博士生唐文滔为共同第一作者。 该工作得到了国家自然科学基金等多方资助。

# 科大  # 香港  # 实现了  # 呈现出  # 中国  # 中非  # 过程中  # 这一  # 凝聚态  # 两种 

相关栏目： 【 Google疑问12 】 【 Facebook疑问10 】 【 网络优化91478 】 【 技术知识72672 】 【 云计算0 】 【 GEO优化84317 】 【 优选文章0 】 【 营销推广36048 】 【 网络运营41350 】 【 案例网站102563 】 【 AI智能45237 】

相关推荐： 通义千问怎么设置常用功能快捷键_通义千问快捷键设置【步骤】  MAKA AI排版怎样设置动画效果_MAKA AI排版动画添加与参数调整【技巧】  CanvaAI抠图如何换背景_CanvaAI背景替换与设计模板结合【攻略】  播客数据深度分析：用户地域分布及增长策略探讨  AI赋能项目管理：5个实用技巧提升效率  Gamma做年终总结PPT怎么用_Gamma做年终总结PPT使用方法详细指南【教程】  唐库AI拆书工具如何提取核心观点_唐库AI拆书工具观点提取与标注方法【攻略】  智行ai抢票怎么选优先车次_智行ai抢票车次优先级设置技巧【指南】  如何用AI帮你创作节日贺卡文案？让祝福与众不同  钉钉ai划词工具怎么使用划词查词_钉钉ai划词工具查词入口与释义查看【指南】  探索泰勒·斯威夫特《August》的深层含义：歌词解析与情感分析  Fiverr网站审计终极指南：免费工具、SEO技巧和实战案例  VisualGPT: 免费AI图像生成、编辑及室内设计工具详解  即梦ai能否生成节日主题插画_即梦ai节日主题关键词与元素库使用【攻略】  Gemini 与 Google Drive 结合的文件智能检索  豆包AI怎么评价回答的好坏_点赞与反馈功能使用教程  AI 编码助手大比拼：Gemini、Tabnine 和 Cline 的深度测评  教你用AI帮你生成一份详细的搬家清单，告别手忙脚乱  ChatGPT 角色扮演实战：提升沟通技巧与问题解决能力  AI PPT生成工具有哪些_一键生成演示文稿的AI工具推荐  百度浏览器ai助手怎么关闭 百度浏览器ai功能禁用  Vivo V50e 5G AI功能：最佳AI特性深度解析  v0 Report深度测评：AI文档生成器的优缺点分析与实用指南  AI伴侣：连接还是孤独？真实对话揭秘AI伦理困境  OpenAI 播客精选：技术内幕、育儿经与AI未来  tofai官网最新入口地址 tofai网页版免下载  ChatGPT一键生成PPT怎么加目录_ChatGPTPPT目录添加【步骤】  如何用ChatGPT模拟面试并优化你的求职文书？  深入解析音视频转录：全面指南与实践技巧  tofai入口官方网站 tofai网页版入口地址  怎么用AI帮你进行头脑风暴并分类？5分钟输出结构化创意清单  利用 ChatGPT 进行复杂数学公式的推导教程  热门科技新闻：BetterHelp、Photoshop AI、AMD CPU及NVIDIA显卡  AdobeExpressAI智能排版怎么快速生成Logo_AdobeExpressAI智能排版Logo生成入口【步骤】  AI绘图软件怎么用_AI绘图软件使用方法详细指南【教程】  亚马逊KDP电子书掘金：月入1万美元的秘密策略  ChatGPT高级图像编辑教程：黑白转换、裁剪与GIF动画制作  Thesis AI：一键生成高质量学术论文的秘密武器  智谱AI创意设计怎么用_智谱AI创意设计使用方法详细指南【教程】  数据集中化：提升AI效率，节省企业时间与成本的终极指南  tofai官方网站入口 tofai在线网页版登录  AI时代设计师生存指南：职业发展、技能提升与未来趋势  AI营销软件Top 5：提升业务的终极指南  通义听悟转会议纪要怎么用_通义听悟转会议纪要使用方法详细指南【教程】  通义千问怎么用_通义千问使用方法详细指南【教程】  利用 DeepSeek 提高敏捷开发中的 Sprint 规划效率  DeepSeek辅助撰写专利申请 DeepSeek技术创新文档写作  OpenAI Sora 2：AI视频生成新纪元  Claude怎样用提示词控制输出长度_Claude输出长度设置【教程】  百度输入法蓝色图标怎么关 百度输入法ai图标消除 

 2025-02-27