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2013 Fiscal Year Research-status Report

超伝導におけるBCSギャップ方程式の解の温度依存性の解明

Research Project

Project/Area Number 24540112
Research InstitutionGunma University

Principal Investigator

渡辺 秀司  群馬大学, 理工学研究院, 教授 (90222405)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 齋藤 三郎  群馬大学, その他部局等, 名誉教授 (10110397)
Keywords超伝導 / BCSギャップ方程式 / 温度 / 連続性 / 不動点定理
Research Abstract

超伝導のBCSギャップ方程式に登場するポテンシャルが定数ではなくてエネルギーの関数になっている場合でも、超伝導を扱う物理学や工学においてはBCSギャップ方程式の解が温度に関して連続な関数であること、さらには温度に関して微分可能な関数であることなどは数学的な証明なしで依然として仮定されたままでした。そこで、温度が十分小さい時には、解が温度に関して連続な関数であることをBanachの不動点定理を応用して証明致しました。この成果を数学解析学の国際的なトップジャーナルの1つであるところのJournal of Mathematical Analysis and Applications誌上にて、またBerlinで開催された国際会議QMath12にても発表致しました。さらに、これと関連する成果も同誌上にて、別個にて発表致しました。さらに、今度は温度が小さくなくある程度大きくてもよい場合において、BCSギャップ方程式の解が温度に関して連続な関数であることを証明致しました。同時に、解が温度に関して単調減少する関数であること、さらには、Lipschitz連続な関数であることも判明致しました。現在はこの成果を論文に纏めつつあります。
ヨーロッパやアメリカでの、この方面における数学的な先行研究では、BCSギャップ方程式の解の温度に関する連続性は数学的な困難さ故に殆んど進展していませんでした。この意味で、私の研究成果は独創的かつ画期的であり、極めて重要です。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

超伝導のBCSギャップ方程式に登場するポテンシャルが定数ではなくてエネルギーの関数になっている場合において、温度が十分小さい時に、さらには温度がある程度大きい時でも解が温度に関して連続な関数であることを不動点定理を応用して証明できたため。また、この成果を数学解析学の国際的なトップジャーナルの1つにて、またBerlinで開催された国際会議QMath12にても発表したため。さらに、これと関連する成果も上記の誌上にて、別個で発表したため。

Strategy for Future Research Activity

超伝導のBCSギャップ方程式に登場するポテンシャルが定数ではなくてエネルギーの関数になっている場合において、温度がある程度大きい時でも解が温度に関して連続な関数であることを証明できました。そこで今度は、この温度を超伝導と常伝導とを分ける転移温度(臨界温度)まで拡張可能かを吟味します。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

次年度使用額は端数であり、次年度へ振り分けたほうが有効に使用できるため。
得られた研究成果が数学解析学におけるトップジャーナルの1つに掲載されることが決定していますので、その別刷り代金として使用します。また、研究交流のための出張旅費としても使用します。

  • Research Products

    (8 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Applications of fixed point theorems to the BCS gap equation for superconductivity2014

    • Author(s)
      S. Watanabe
    • Journal Title

      Banach and Function Spaces

      Volume: IV Pages: 425-433

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Addendum to `The solution to the BCS gap equation and the second-order phase transition in superconductivity'2013

    • Author(s)
      S. Watanabe
    • Journal Title

      Journal of Mathematical Analysis and Applications

      Volume: 405 Pages: 742-745

    • DOI

      10.1016/j.jmaa.2013.03.070

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The solution to the BCS gap equation for superconductivity and its temperature dependence2013

    • Author(s)
      S. Watanabe
    • Journal Title

      Abstract and Applied Analysis

      Volume: 2013 Pages: 1-5

    • DOI

      10.1155/2013/932085

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Fixed point theorems and the BCS gap equation for superconductivity2013

    • Author(s)
      S. Watanabe
    • Organizer
      RIMS Workshop ``Mathematical Aspects of Quantum Fields and Related Topics''
    • Place of Presentation
      Kyoto University, Kyoto, Japan
    • Year and Date
      20131003-20131003
    • Invited
  • [Presentation] Temperature dependence of the solution to the BCS gap equation for superconductivity and fixed point theorems2013

    • Author(s)
      S. Watanabe
    • Organizer
      QMath12 (Mathematical Results in Quantum Mechanics)
    • Place of Presentation
      Humboldt University,Berlin, Germany
    • Year and Date
      20130910-20130910
  • [Presentation] A generalized Fourier transform and the Schroedinger operator with the inverse square potential2013

    • Author(s)
      渡辺秀司
    • Organizer
      東京理科大学神楽坂解析セミナー
    • Place of Presentation
      東京理科大学神楽坂キャンパス
    • Year and Date
      20130427-20130427
    • Invited
  • [Remarks] 群馬大学 大学情報データベース

    • URL

      https://univ-db.media.gunma-u.ac.jp/public/main.php?gakubu=34000&gakka=34500&kouza=&q=&btnS=%E6%A4%9C%E7%B4%A2&pid=res_search_list

  • [Remarks] Cornell University Library, arXiv

    • URL

      http://arxiv.org/find/all/1/all:+AND+Shuji+Watanabe/0/1/0/all/0/1

URL: 

Published: 2015-05-28  

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