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2021 Fiscal Year Research-status Report

Spectral theory of Neumann- Poincare operators and its Generalization

Research Project

Project/Area Number 21K13805
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

宮西 吉久  信州大学, 学術研究院理学系, 准教授 (20740236)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2023-03-31
Keywordsノイマン・ポアンカレ作用素 / 積分作用素 / スペクトル
Outline of Annual Research Achievements

本年は、非等方的な弾性体(Lame 作用素)に対するelastic Neumann-Poincare operator(以下、eNP)について、スペクトルの様相をまとめた論文を出版した(参考文献[1])。この結果では、非等方的へ一般化した場合にも、eNP作用素の本質的スペクトルを求めることに成功した。[1] Yoshihisa Miyanishi, Grigori Rozenblum, Int. Math. Res. Notices., (2021) さらに、ラプラス作用素に対応する electro-static Neumann-Poincare operator (以下、NP作用素)のスペクトルを実際に応用した結果も出版された。[2]の結果では、workstation を利用した精緻な数値計算とコンピューターグラフィックも掲載されている。[2] Kazunori Ando, Hyeonbae Kang, Yoshihisa Miyanishi, Takashi Nakazawa
SIAM Jour. Appl. Math. (2021) [3] Ando, Hyeonbae Kang, Yoshihisa Miyanishi, Mihai Putinar, ROMANIAN Jour. Pure APPL. Math., (2021) [4] Ando, Hyeonbae Kang, Yoshihisa Miyanishi, Jour. d'Anal. Math., To appear
これらの結果は、日本、米国、ロシア、スウェーデン、韓国の研究者による国際共同研究の成果でもあり、[5] International Conference on Partial Differential Equations Related to Material Science、[6] 京都大学 数理解析研究所2021 RIMS共同研究(公開型) 量
子場の数理とその周辺、[7] ポテンシャル論研究集会 @岐阜大学などの研究集会において、発表も行っている。最後に、[8] Mini-Workshop on Mathematical
Analysis and Related Topics, 2022/1/27 として、関連研究の研究集会も開催した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ラプラス作用素や等方的なノイマン・ポアンカレ作用素で培った技術を、部分的ではあるものの、一般化された積分作用素についても利用できるようになってきた。超局所解析との関連も明確になりつつある。
また、応用としてのCloaking現象の説明や3次元空間における数値計算の手法も進歩した。以上の理由から、概ね順調だと思われる。

Strategy for Future Research Activity

一般化の土台にもなる、多くの具体例の積み重ねも必要になってきている。本研究では、国際共同研究として、さらに多くの数値計算も取り入れることで、有用な結果が得られると考えている。
今後は、物理現象や偏微分方程式への応用例も見据えた、スペクトル解析も行うことになる。

Causes of Carryover

昨今のコロナの影響で、下記、国際共同研究において予定していたことが出来ていない。
まず、本年度予定していた大規模数値計算のコード開発と研究を共同(国際共同研究者とも)で行う。加えて、本年度の予定していた共同研究者との研究打ち合わせを行う計画である。

Remarks

本研究に関連して開催した研究集会のHPを記載した

  • Research Products

    (16 results)

All 2021 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 4 results) Remarks (1 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Inha University(韓国)

    • Country Name
      KOREA (REP. OF KOREA)
    • Counterpart Institution
      Inha University
  • [Int'l Joint Research] University of California, Santa Barbara(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of California, Santa Barbara
  • [Int'l Joint Research] Charmers University(スウェーデン)

    • Country Name
      SWEDEN
    • Counterpart Institution
      Charmers University
  • [Int'l Joint Research] Saint Petersburg University(ロシア連邦)

    • Country Name
      RUSSIA FEDERATION
    • Counterpart Institution
      Saint Petersburg University
  • [Journal Article] Spectral analysis of Neumann-Poincare operator2021

    • Author(s)
      Kazunori Ando, Hyoenbae Kang, Yoshihisa Miyanishi, Mihai Putinar
    • Journal Title

      ROMANIAN JOURNAL OF PURE AND APPLIED MATHEMATICS

      Volume: LXVI (3-4) Pages: 545-575

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Spectral Properties of the Neumann-Poincare Operator in 3D Elasticity2021

    • Author(s)
      Yoshihisa Miyanishi, Grigori Rozenblum
    • Journal Title

      International Mathematics Research Notices

      Volume: 2021(11) Pages: 8715-8740

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Surface localization of plasmons in three dimensions and convexity2021

    • Author(s)
      Kazunori Ando, Hyeonbae Kang, Yoshihisa Miyanishi, Takashi Nakazawa
    • Journal Title

      SIAM Journal on Applied Mathematics

      Volume: 81(3) Pages: 1020-1033

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Spectral structure of the Neumann-Poincare operator on thin domains in two dimensions2021

    • Author(s)
      Kazunori Ando, Hyeonbae Kang, Yoshihisa Miyanishi
    • Journal Title

      Journal d'Analyse Mathematique

      Volume: To appear Pages: To appear

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The spectral theory of the Neumann-Poincare operator on convex domains2021

    • Author(s)
      Yoshihisa Miyanishi
    • Journal Title

      2021 RIMS共同研究(公開型) 量子場の数理とその周辺 講究録

      Volume: To appear Pages: To appear

  • [Presentation] Surface localization of plasmons in three dimensions and convexity2021

    • Author(s)
      Yoshihisa Miyanishi
    • Organizer
      International Conference on Partial Differential Equations Related to Material Science
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 大域解析学: 線形作用素のスペクトル理論とその周辺2021

    • Author(s)
      Yoshihisa Miyanishi
    • Organizer
      信州大学 理学部 数学科 談話会
    • Invited
  • [Presentation] The spectral theory of the Neumann--Poincare operator on various domains and its applications to PDE2021

    • Author(s)
      Yoshihisa Miyanishi
    • Organizer
      第10回信州関数解析シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] The spectral theory of the Neumann--Poincare operator on convex domains2021

    • Author(s)
      Yoshihisa Miyanishi
    • Organizer
      2021 RIMS共同研究(公開型) 量子場の数理とその周辺
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Spectral structure of double layer potentials on thin domains2021

    • Author(s)
      Yoshihisa Miyanishi
    • Organizer
      2021 年度ポテンシャル論研究集会
  • [Remarks] Mini-Workshop

    • URL

      http://math.shinshu-u.ac.jp/~miyanishi/workshop20220127

  • [Funded Workshop] Mini-Workshop on Mathematical Analysis and Related Topics2021

URL: 

Published: 2022-12-28  

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