与分子手性和空间各向异性控制的拓扑相变相关的涌现弹性

自组织成空间调制结构与相变成均匀态的性质不同。斯格明子和半斯格明子（merons）是这类结构的代表，并用于通过控制拓扑相来设计磁电、光学和机械响应材料。然而，分子固体中的斯格明子和半斯格明子很少被研究，尽管在具有手性相互作用的磁系统和分子系统之间存在理论描述的普遍性。在这里，我们开发了一个简单的物理系统，用于控制具有手性的固体中的拓扑相。我们揭示了来自各向异性空间相互作用和分子间扭转的弹性场的涌现是控制螺旋和半斯格明子结构的关键。利用涌现弹性场与分子取向之间的耦合，我们成功地通过温度、外部电磁场和各向异性应力控制了拓扑相。涌现弹性的概念为设计具有可调电-磁-机械性能的分子和大分子固体提供了一个控制系统。