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Relationship between initial conditions and global solvability in initial value problem of nonlinear Schrödinger equations

Research Project

Project/Area Number 19K14570
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 12020:Mathematical analysis-related
Research InstitutionTokyo Denki University

Principal Investigator

Hoshino Gaku  東京電機大学, 理工学部, 助教 (30778155)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords消散型非線形シュレディンガー方程式 / 非線型シュレディンガー方程式 / 初期値問題 / 解析性 / 漸近挙動 / 消散型シュレディンガー方程式 / 時間減衰評価式 / 非線形偏微分方程式 / 関数解析
Outline of Research at the Start

非線形シュレディンガー方程式について解の存在と一意性や解の性質について考察する。とくに非線形シュレディンガー方程式の初期値問題において初期値の空間遠方における減衰の条件、非線形項の係数、冪の大きさに対する条件などと解の時間大域可解性や解の性質の関係を考察したい。これまでの研究により消散型シュレディンガー方程式について大きな初期値に対して時間大域可解性や解の性質について研究なされている。これらの結果を拡張することなどを目的として研究を行う。

Outline of Final Research Achievements

We have obtained the following main results in this research project. (1) If the data satisfy exponentially decaying condition in the weighted Sobolev space. Then the Cauchy problem of the nonlinear Schr\"odinger equation has the unique global solutions in function space of functions analytic in both space and time variables (2) If the data belong to the weighted Sobolev space. Then the Cauchy problem of dissipative system of nonlinear Schr\"odinger equations has unique global solution. By using the properties of the solution, we show results on the asymptotic behavior of the solution.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

非線形シュレディンガー方程式には非線形項の次数や初期値関数に課される条件以外にも非線形項の前に乗じられている定数にも重要な役割がある。これまでの多くの研究において係数がどの様な条件の場合に解が構成され、解はどの様な性質をもつのか調べられてきた。本研究では解が消散性という性質を持ちうる場合に主眼をおいて研究した。既存の方向性とは異なる興味の探求の仕方や結果を提示することができた。この分野における方向性に対してひとつの可能性を示すことで研究領域を活発にし研究分野に貢献できたことに学術的意義がある。また成果をまとめた論文の海外からの引用などにより国際的な関心を集めたことにも社会的意義がある。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2023 2022 2020 2019

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Space-time analytic smoothing effect for the nonlinear Schr?dinger equations with nonlinearity of exponential type2023

    • Author(s)
      Hoshino Gaku
    • Journal Title

      Differential Equations & Applications

      Volume: - Issue: 1 Pages: 73-90

    • DOI

      10.7153/dea-2023-15-05

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Space-time analytic smoothing effect for the cubic nonlinear Schr\"odinger equations without pseudo-conformal invariance2022

    • Author(s)
      Hoshino Gaku
    • Journal Title

      Partial Differential Equations and Applications

      Volume: 3 Issue: 1

    • DOI

      10.1007/s42985-022-00151-w

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Space-time Gevrey smoothing effect for the dissipative nonlinear Schrodinger equations2020

    • Author(s)
      Hoshino Gaku
    • Journal Title

      Nonlinear Differential Equations and Applications

      Volume: -

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Asymptotic behavior for solutions to the dissipative nonlinear Schr?dinger equations with the fractional Sobolev space2019

    • Author(s)
      Hoshino Gaku
    • Journal Title

      Journal of Mathematical Physics

      Volume: 60 Issue: 11 Pages: 111504-111504

    • DOI

      10.1063/1.5125161

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gevrey-modulation spaces and smoothing effect for the system of nonlinear Schrodinger equations2019

    • Author(s)
      Hoshino Gaku
    • Journal Title

      Journal of Pseudo-Differential Operators and Applications

      Volume: -

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 消散型非線形シュレディンガー方程式について2019

    • Author(s)
      星埜 岳
    • Organizer
      早稲田大学 応用解析研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 消散型非線形シュレディンガー方程式について2019

    • Author(s)
      星埜 岳
    • Organizer
      京都大学NLPDEセミナー
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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