螺旋波嵌合体态中的拓扑缺陷

嵌合体态，以相干域与非相干域的共存为特征，是复杂系统中自组织的范式。在本研究中，我们引入了一种基于卷绕数的拓扑分析方法，用于表征二维相位振子网络中螺旋波嵌合体的动力学。我们的研究揭示了系统演化在相位滞后$\alpha$下遵循不同的标度律。$\alpha \to 0$极限下的扰动分析表明，非相干核心半径与$\alpha$呈线性标度。相比之下，在稳定嵌合体区域中，平均总正卷绕数$\mu$遵循清晰的指数增长律$\mu = ae^{b\alpha}$。这种标度差异标志着从以几何核心膨胀为主导的区域到由主动拓扑激发驱动的区域的物理交叉。此外，我们识别出缺陷分布在临界阈值$\alpha^*$处从类二项式到类泊松式的统计转变。这些结果表明拓扑缺陷具有内在的统计秩序，将$\mu$确立为分析嵌合体态结构复杂性的鲁棒宏观变量。