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2012 Fiscal Year Annual Research Report

フェイズフィールド法を基点とした数理解析の展開

Research Project

Project/Area Number 21340033
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

利根川 吉廣  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80296748)

Project Period (FY) 2009-04-01 – 2013-03-31
Keywordsフェイズフィールド法 / 平均曲率流 / 極小曲面 / Allen-Cahn方程式 / 幾何学的測度論 / 変分法
Research Abstract

1. 幾何学的測度論の枠組みで考える平均曲率流としてBrakkeの平均曲率流があるが、昨年度の基本的な正則性理論(Kasaiとの共著論文)に関して大きな進展を得たことを受け、そのさらなる研究を進めた。具体的に得た結果としては、昨年度の結果はBrakkeの平均曲率流が古典解になることまでは示していなかったのであるが、その動く曲面の空間方向2回および時間方向1回の微分可能性を示し、古典的な意味で曲面速度が平均曲率に等しい事をほとんど至る所で示すことに成功した。これにより、Brakkeが1978年に主張した、Brakkeの平均曲率流はほとんど至る所で滑らかであるという事実が初めて証明された。
2. Brakkeの平均曲率流は一般的に特異点集合を持ちつつ動く事が許される。例えば3重点は曲率流において極めて安定的な振る舞いをすることが様々なレベルで予想される。この点に着目し、特に3重点近傍におけるBrakkeの平均曲率流の正則性理論について研究を行い、ある弱い意味で平均曲率流が3重点に近い場合の正則性理論を構成した。
3. フェイズフィールド法の枠組みで、超曲面の速度がその平均曲率と与えられた速度場で決まる時間発展問題について研究した。いわゆる移流項付きのAllen-Cahn方程式の特異摂動を考察する事により、極限で求める界面を得る方法で、弱い解の存在を示した。特徴として、与えられた流速場の正則性は次元的にシャープなクラスであり、従来の等高面法ではその存在が示せなかったものである。これは空間次元が2および3の場合はChun Liu、佐藤規文との共同研究で同様の結果を得ていたが、高棹との共同研究でこの次元の制約を取り払う事に成功した。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 5 results)

  • [Journal Article] A general regularity theory for weak mean curvature flow2013

    • Author(s)
      Kasai, K., Tonegawa, Y
    • Journal Title

      Calculus of Variations and Partial Differential Equations, Online 掲載済

      Pages: 68

    • DOI

      doi:10.1007/s00526-013-0626-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Two-phase flow problem coupled with mean curvature flow2012

    • Author(s)
      Liu,C.,Sato,N.,Tonegawa,Y
    • Journal Title

      Interfaces and Free Boundaries

      Volume: 14 Pages: 185-203

    • DOI

      doi:10.4171/IFB/279

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stable phase interfaces in the van der Waals-Cahn-Hilliard theory2012

    • Author(s)
      Tonegawa, Y., Wickramasekera, N
    • Journal Title

      Journal fur Reine und Angewandte Mathematik

      Volume: 668 Pages: 191-210

    • DOI

      doi:10.1515/CRELLE.2011.134

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Almost everywhere regularity for weak mean curvature flow I, II, III2012

    • Author(s)
      利根川吉廣
    • Organizer
      Tohoku University nonlinear PDE workshop
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台市)
    • Year and Date
      20120928-20120929
    • Invited
  • [Presentation] Existence and regularity of mean curvature flow via Allen-Cahn equation2012

    • Author(s)
      利根川吉廣
    • Organizer
      12th International Conference on Free Boundary Problems: Theory and Applications
    • Place of Presentation
      Lake Chiemsee (Germany)
    • Year and Date
      2012-06-15
  • [Presentation] A local regularity theorem for weak mean curvature flow

    • Author(s)
      利根川吉廣
    • Organizer
      Conference `Geometric measure theory'
    • Place of Presentation
      Max Planck Institute Golm (Germany)
    • Invited
  • [Presentation] Local regularity results on mean curvature flow

    • Author(s)
      利根川吉廣
    • Organizer
      ERC Workshop on Geometric PDEs
    • Place of Presentation
      University of Pisa (Italy)
    • Invited
  • [Presentation] A local regularity theorem on varifold mean curvature flow

    • Author(s)
      利根川吉廣
    • Organizer
      NLPDE seminar
    • Place of Presentation
      京都大学(京都市)
    • Invited
  • [Presentation] 一般化された極小曲面や平均曲率流の正則性理論について

    • Author(s)
      利根川吉廣
    • Organizer
      日本数学会2013年度年会総合講演
    • Place of Presentation
      京都大学(京都市)
    • Invited

URL: 

Published: 2014-07-24  

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