“拓扑”原是一个数学概念，指的是几何图形或空间在连续改变变形后保持不变的性质。这一概念被引入到凝聚态物理领域后，这些年留下了浓墨重彩的一笔，引起大量新物理现象和新拓扑材料体系的发现，也为未来拓扑电子学器件打开了大门。因此，2016年诺贝尔物理学奖被授予了在该领域的3位开创者。
近十年来，铁电材料中的新奇极化拓扑缺陷（即极化不连续变化的奇点位置）也成为研究焦点，这类拓扑缺陷可显著改变材料性能或带来全新物性，并且具有可受外场调控的独特优势，可以作为未来可编程拓扑电子学器件单元。人们在常见的二维拓扑缺陷（畴壁）中已发现了各种有趣的性能，如导电增强、磁电阻、磁性、磁电耦合，压电增强等。尤其是在电荷型畴壁中发现金属性高导电通道，可用于构筑电流读出的存储器件。然而，这类畴壁器件在存储密度和读写稳定性还存在很大问题。近来，一些奇异的一维铁电拓扑缺陷，如涡旋、中心畴、斯格明子、麦韧等拓扑态相继被发现，引发了新一轮探索热潮。这些发现为进一步探索其中所蕴含的新奇低维物性创造了条件，并为开发更高密度的拓扑电子学器件提供了新途径。有预测表明双稳态涡旋畴可在小至3 nm尺度稳定存在，有望实现每英寸60 Tb的存储密度，远高于硬盘或闪存的存储密度。当前，尽管这类拓扑缺陷的研究发展迅猛，但其潜在新奇物性及器件用途还鲜有报道，是待挖掘的富矿。