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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Analysis of a two-phase overdetermined problem of Serrin type: from local to global

Research Project

Project/Area Number 20K22298
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Cavallina Lorenzo  東北大学, 理学研究科, 助教 (40881264)

Project Period (FY) 2020-09-11 – 2023-03-31
Keywords優決定問題 / 形状間関数 / 陰関数定理 / 楕円型偏微分方程式 / 分岐解析 / 二相問題 / 対称性
Outline of Annual Research Achievements

本年度報告する主な研究成果は以下のものである.
① 論文[C., G. Poggesi, T. Yachimura, Nonlinear Anal. 2022] では, Serrin 型優決定問題において, 一相と二相の場合を比較して, 定量的な安定性の評価を与えた. 一相の場合は, 本優決定問題の解が球に限る[Serrin 1971]. 一方で, 二相の場合は非自明な解もまた存在することが知られている[C.-Yachimura
2020]. 本論文では, 二相Serrin 型優決定問題の問題設定が「一相に近い」という仮定の下で, 二相Serrin 型優決定問題の解は「球に近い」という定量的な評価を与えた.
② 論文[C.,T. Yachimura, Current Trends in Analysis 2022]では, [C.-Yachimura 2020] で扱えなかった「退化な設定」(伝導率がcritical value のときに相当する)において, 二相Serrin型優決定問題の解の枝が分岐することを示した.
③ 論文[C., Indiana Univ. Math. J. 2022] では, 「境界上の法線微分の値が平均曲率と比例する」という条件を満たす二相楕円型方程式における優決定問題を考えた. 優決定条件に現れる比例定数によって, 「A) 解は存在しない」, 「B) 解は自明解 (同心球) に限る」, 「C) 自明解に加えて、非自明解もまた存在する」の三パターンの特徴づけを行った. また, C) の場合, 分岐解析を行った.

  • Research Products

    (8 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] 西オーストラリア大学(オーストラリア)

    • Country Name
      AUSTRALIA
    • Counterpart Institution
      西オーストラリア大学
  • [Journal Article] Quantitative stability estimates for a two-phase Serrin-type overdetermined problem2022

    • Author(s)
      Cavallina Lorenzo、Poggesi Giorgio、Yachimura Toshiaki
    • Journal Title

      Nonlinear Analysis

      Volume: 222 Pages: 112919~112919

    • DOI

      10.1016/j.na.2022.112919

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Local analysis of a two phase free boundary problem concerning mean curvature2022

    • Author(s)
      Cavallina Lorenzo
    • Journal Title

      Indiana University Mathematics Journal

      Volume: 71 Pages: 1411~1435

    • DOI

      10.1512/iumj.2022.71.9014

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Symmetry Breaking Solutions for a Two-Phase Overdetermined Problem of Serrin-Type2022

    • Author(s)
      Cavallina Lorenzo、Yachimura Toshiaki
    • Journal Title

      Current Trends in Analysis, its Applications and Computation Proceedings of the 12th ISAAC Congress, Aveiro, Portugal, 2019

      Volume: - Pages: 433~441

    • DOI

      10.1007/978-3-030-87502-2_44

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] On an overdetermined problem of Serrin-type in a two-phase composite medium with imperfect interfaces2023

    • Author(s)
      Cavallina Lorenzo
    • Organizer
      京都大学応用数理解析セミナーKUAMS (AIMR 数学連携グループセミナーと合 同で開催), 京都大学(オンライン開催)
    • Invited
  • [Presentation] On an overdetermined problem in a composite medium2023

    • Author(s)
      Cavallina Lorenzo
    • Organizer
      研究集会「7th camp Homogenization and its related topics」東北大学
    • Invited
  • [Presentation] 形状汎関数の非退化な臨界点における対称性と非対称性について2022

    • Author(s)
      Cavallina Lorenzo
    • Organizer
      応用解析研究会, 早稲田大学
    • Invited
  • [Presentation] 不完全界面を有する二相複合媒質における優決定問題について2022

    • Author(s)
      Cavallina Lorenzo
    • Organizer
      研究集会「微分方程式の総合的 研究」, 京都大学(オンライン開催)
    • Invited

URL: 

Published: 2023-12-25  

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