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非線形分散型方程式の孤立波の安定性の研究

Research Project

Project/Area Number 14740106
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Basic analysis
Research InstitutionKyushu University (2004)
Yokohama City University (2002-2003)

Principal Investigator

水町 徹  九州大学, 大学院・数理学研究院, 助教授 (60315827)

Project Period (FY) 2002 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2003: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2002: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords非線形シュレディンガー方程式 / 高エネルギー定常波解 / 極限形 / 不安定性 / NLS / BBM / 漸近安定性 / スピンをもつ定常波解
Research Abstract

昨年度に引き続き,非線形シュレディンガー方程式
(1)iu_t+Δu+f(u)=0 (t,x)∈R×R^n,
のスピンをもつ定常波解の安定性を研究した。方程式(1)はレーザー光のモデル方程式の一つであり,uを(1)の解とすると|u|はレーザー光の強さを表すことが知られている.f(u)=|u|^<p-1>uという形の非線形項の場合,エネルギーの最も低い定常波解(ground state)は、非線形項の冪が1<P<P_c=1+4/nならば安定、p【greater than or equal】p_cならば不安定性であることが知られている.
高エネルギー定常波解はground stateに比べ不安定になり易いと考えられるが,現在まで1<p<p_cの場合に不安定な高エネルギー定常波解は見つかっていない.本研究では,空間2次元の場合に,極座標で表すと
(2)e^<imθ>w(r) (m∈N)
の形で表されるスピンをもつ解のうち結節線を持たない定常波解の,Ambrosetti-Malchiodi-Ni('03)の方法に従ってm→∞での極限形を計算し,P【greater than or equal】2でmが十分大きな場合にはが(2)の形の解が線形不安定になることを示した.昨年度までの研究により,線形不安定な解は不安定なことがわかっているので,これで2【less than or equal】p<p_cの場合に不安定な解が構成できたことになる.従来知られている不安定な解はすべてGrillakis-Shatah-Strauss'87らの不安定性の判定条件を満たすものであるが,今回構成した不安定定常波解は,この条件を満たさないものとなっている.

Report

(3 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • 2002 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (3 results) Publications (3 results)

  • [Journal Article] Vortex solitons for 2D focusing NLS2005

    • Author(s)
      Tetsu Mizumachi
    • Journal Title

      Differential and Integral Equations 18(4)

      Pages: 431-450

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Asymptotic stability of solitary wave solutions to the regularized long wave equation2004

    • Author(s)
      Tetsu Mizumachi
    • Journal Title

      Journal of Differential Equations 200(2)

      Pages: 312-341

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Instability of bound states for 2D NLS

    • Author(s)
      Tetsu Mizumachi
    • Journal Title

      Discrete and Continuous Dynamical Systems (A) (掲載予定)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] Tetsu Mizumachi: "Asymptotic stability of solitary wave solutions to regularized long wave equation"Journal of Differential Equations. 未定.

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Tetsu Mizumachi: "Weak interaction between solitary waves generalized LdV equations"SIAM Journal on Mathematical Analysis. 35(4). 1042-1080 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Tetsu Mizumachi: "Weak Interaction between Solitary Waves of the generalized Kdv equations"SIAM Journal of Mathematical Analysis. (掲載予定).

    • Related Report
      2002 Annual Research Report

URL: 

Published: 2002-04-01   Modified: 2016-04-21  

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