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保存則系の粘性及び緩和モデルの時間大域解とその漸近挙動に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15340043
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 基礎解析学
研究機関大阪大学

研究代表者

松村 昭孝  大阪大学, 大学院情報科学研究科, 教授 (60115938)

研究分担者 林 仲夫  大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (30173016)
小谷 眞一  大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (10025463)
小田中 紳二  大阪大学, サイバーメディアセンター, 教授 (20324858)
西原 健二  早稲田大学, 政治経済学部, 教授 (60141876)
西畑 伸也  東京工業大学, 大学院情報理工学研究科, 助教授 (80279299)
茶碗谷 毅  大阪大学, 大学院情報科学研究科, 助教授 (80294148)
伊達 悦朗  大阪大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (00107062)
土居 伸一  大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (00243006)
研究期間 (年度) 2003 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
16,100千円 (直接経費: 16,100千円)
2006年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2005年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2004年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
2003年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
キーワード保存則 / 境界層 / 粘性衝撃波 / 粘性接触波 / 半導体 / 量子流体モデル / 消散型波動方程式 / 半導体方程式 / 定常解 / 漸近安定性 / 量子ドリフト-拡散方程式 / 分散型波動方程式 / 大規模力学系 / 保存則系の粘性モデル / 保存則系の緩和モデル / 圧縮性粘性流体 / 時間大域解 / 漸近挙動 / 接触不連続 / 非線形消散型波動方程式 / 接触不連続波 / 電子ドリフト-拡散方程式 / 非線型分散型方程式 / シュレディンガー方程式 / 大自由度の力学系
研究概要

1.圧縮性粘性流体の空間一次元等エントロピーモデルに対する半空間上での初期値境界値問題の解の漸近挙動を考察し、境界上で流れ込みが有る場合、境界層解と粘性衝撃波や希薄波との重ね合わせが漸近安定であることを示した。境界上で流出がある場合にも境界層解の存在とその漸近安定性を示した。一次元理想気体モデル(3×3システム)に対する半空間上での初期値境界値問題を考察し、粘性的接触波の漸近安定性を自由境界の境界条件の下で示すことに成功、さらに、初期値問題についても粘性的接触波の漸近安定性を初期擾乱の平均ゼロの条件の下で示すことに成功した。空間多次元については、外力項を持つ圧縮性ナビエストークス方程式の等エントロピーモデルに対する球対称解の漸近挙動が、同方程式の定常解によって与えられる事を示した。
2.半導体中の電子流を記述する一次元量子流体力学モデルの初期値境界値問題を考察し、任意のドーピングプロファイルに対して定常解の存在と漸近安定性を示すことに成功した.高次元については、定常解の数値解を求める高解像な反復計算手法を開発した
3.細密媒質中の1次元圧縮性流をモデルとする方程式系の解の漸近挙動を考察し、ある放物型方程式の解である散逸波への正確な漸近の速さを導いた。
4.臨界幕以下の非線形項を持つ非線形分散型及び消散型方程式の解の漸近的振る舞いについての研究をおこない、消散型波動方程式については解がある熱方程式の自己相似解に近づくことを示した。また、分散型波動方程式に関しては、線形解が持つ固有振動数と非線形項が持つ固有振動数の共鳴,非共鳴現象が非線形問題の解にどのような影響を与えるかについて新たな結果を得た。

報告書

(5件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2007 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (33件) 図書 (1件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] Asymptotic stability of a stationary solution to a hydrodynamic model for semiconductors2007

    • 著者名/発表者名
      S.Nishibata, M.Suzuki
    • 雑誌名

      Osaka Journal of Mathematics (to appear)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A high-resolution method for quantum confinement transport simulations in MOSFETs2007

    • 著者名/発表者名
      S.Odanaka
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on CAD of ICAS 26

      ページ: 80-85

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A high-resolution method for quantum confinement transport simulations in MOSFETs2007

    • 著者名/発表者名
      S.Odanaka
    • 雑誌名

      IEEE Trans., Computer-Aided Design of ICAS 26

      ページ: 80-85

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Stability of contact discontinuities for the 1-D compressible Navier-Stokes equations2006

    • 著者名/発表者名
      F.Huang, A.Matsumura, Z.Xin
    • 雑誌名

      Archive for Rational Mechanics and Analysis 179

      ページ: 55-77

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Existence and stability of steady-state of one-dimensional quantum Euler-Poisson system for semiconductors2006

    • 著者名/発表者名
      H.Li, F.Huang, A.Matsumura
    • 雑誌名

      J. Differential Equations 225

      ページ: 1-25

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Global asymptotics for the damped wave equation with absorption in higher dimensional space2006

    • 著者名/発表者名
      K.Nishihara
    • 雑誌名

      J. Math. Soc. Japan 58

      ページ: 805-836

    • NAID

      10018381129

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Domain and range of the modified wave operator for Schroedinger equations with a critical nonlinearity2006

    • 著者名/発表者名
      N.Hayashi, P.I.Naumkin
    • 雑誌名

      Commun. Math. Phys. 267

      ページ: 477-492

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Existence and stability of steady-state of one-dimensional quantum Euler-Poisson system for semiconductors2006

    • 著者名/発表者名
      H.Li, F.Huang, A.Matsumura
    • 雑誌名

      J.Differential Equations 225

      ページ: 1-25

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Global asymptotics for the damped wave equation with absorption in higher dimensional space2006

    • 著者名/発表者名
      K.Nishihara
    • 雑誌名

      J.Math.Soc.Japan 58

      ページ: 805-836

    • NAID

      10018381129

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Domain and range of the modified wave operator for Schroedinger equations with a critical nonlinearity2006

    • 著者名/発表者名
      N.Hayashi, P.I.Naumkin
    • 雑誌名

      Commun.Math.Phys.

      ページ: 477-492

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Robust 2-band intermittency in high-dimensional globally coupled Tent Map systems2006

    • 著者名/発表者名
      T.Chawanya
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics Suplp. 161

      ページ: 169-172

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] On a condition that one-dimensional diffusion processes are martingales2006

    • 著者名/発表者名
      S.Kotani
    • 雑誌名

      Memoriam Paul-Andre Meyer, Seminaire de Probabilites XXXIX, Lecture Notes in Math. 1874

      ページ: 149-156

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Decay properties of solutions to the Cauchy problem for the damped wave equation with absorption2006

    • 著者名/発表者名
      K.Nishihara, H.Zhao
    • 雑誌名

      J.Math.Anal.Appl. 313

      ページ: 598-610

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Sharp lower bound for the lifespan of systems of semilinear wave equations with multiple speeds2005

    • 著者名/発表者名
      S.Katayama, A.Matsumura
    • 雑誌名

      J.Math. Kyoto University 45

      ページ: 391-403

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Some quotient algebras arising from the quantum toroidal algebra U_q (sl_2(C_gamma))2005

    • 著者名/発表者名
      K.Miki
    • 雑誌名

      Osaka J.Math. 42

      ページ: 885-929

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Asymptotics for sub critical non convective type equations2005

    • 著者名/発表者名
      N.Hayashi, E.I.Kaikina, P.I.Naumkin
    • 雑誌名

      Mathematical Methods Applied Science 28

      ページ: 275-308

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Smoothness of solutions for Schroedinger equations with unbounded potentials2005

    • 著者名/発表者名
      S.Doi
    • 雑誌名

      Publ.RIMS. 41

      ページ: 175-221

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Viscous shock wave to a gas-solid free boundary problem for compressible viscous gas2004

    • 著者名/発表者名
      F.Huang, A.Matsumura, X.Shi
    • 雑誌名

      SIAM J. Math. Anal. 36

      ページ: 498-522

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Large-time behavior of spherically symmetric solutions to an isentropic model of compressible viscous fluid in a field of potential forces2004

    • 著者名/発表者名
      T.Nakamura, S.Nishibata, S.Yanagi
    • 雑誌名

      Math. Models and Methods Appl. Sci. 14

      ページ: 1849-1879

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Multidimensional discretization of the stationary quantum drift-diffusion model for ultra-small MOSFET structures2004

    • 著者名/発表者名
      S.Odanaka
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on CAD of ICAS 23

      ページ: 837-842

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Viscous shock wave to a gas-solid free boundary problem for compressible viscous gas2004

    • 著者名/発表者名
      F.Huang, A.Matsumura, X.Shi
    • 雑誌名

      SIAM J.Math.Anal. 36

      ページ: 498-522

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Multidimensional discretization of the stationary quantum drift-diffusion model for ultra-small MOSFET structures2004

    • 著者名/発表者名
      S.Odanaka
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on CAD of ICAS 223

      ページ: 837-842

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On the stability of contact discontinuity for compressible Navier-Stokes equations with free boundary2004

    • 著者名/発表者名
      F.Huang, A.Matsumura, X.Shi
    • 雑誌名

      Osaka J.Math. 41

      ページ: 193-210

    • NAID

      120005986941

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Large-time behavior of spherically symmetric solutions to an isentropic model of compressible viscous fluid2004

    • 著者名/発表者名
      T.Nakamura, S.Nishibata, S.Yanagi
    • 雑誌名

      Math.Models and Methods Appl.Sci. 14

      ページ: 1849-1879

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] L^p energy method for multi-dimensional viscous conservation laws and application to the stability of planar waves2004

    • 著者名/発表者名
      S.Kawashima, S.Nishibata, M.Nishikawa
    • 雑誌名

      J.Hyperbolic Differential Equations 1

      ページ: 581-603

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Nonlinear stability of strong rarefaction waves for compressible Navier-Stokes equations2004

    • 著者名/発表者名
      K.Nishihara, T.Yang, H.Zhao
    • 雑誌名

      SIAM J.Math.Anal. 35

      ページ: 1561-1597

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Multidimensional discretization of the quantum drift-diffusion model for ultrasmall MOSFET structures2004

    • 著者名/発表者名
      S.Odanaka
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems 23

      ページ: 837-842

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Damped wave equation in the subcritical case2004

    • 著者名/発表者名
      N.Hayashi, E.Kaikina, P.Naumkin
    • 雑誌名

      J.Differential Equations 207

      ページ: 161-194

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Viscous shock wave and boundary layer solution to an inflow problem2003

    • 著者名/発表者名
      F.Huang, A.Matsumura, X.Shi
    • 雑誌名

      Commun. Math. Phys. 239

      ページ: 261-285

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Asymptotics toward the diffusion wave for a one-dimensional compressible flow through porous media2003

    • 著者名/発表者名
      K.Nishihara
    • 雑誌名

      Proc. Roy. Soc. Edinburgh, Sect. A 133

      ページ: 177-196

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Viscous shock wave and boundary layer solution to an inflow problem2003

    • 著者名/発表者名
      F.Huang, A.Matsumura, X.Shi
    • 雑誌名

      Commun.Math.Phys. 239

      ページ: 261-285

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Asymptotics toward the diffusion wave for a one-dimensional compressible flow through porous media2003

    • 著者名/発表者名
      K.Nishihara
    • 雑誌名

      Proc.Roy.Soc.Edinburgh, Sect.A 133

      ページ: 177-196

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Asymptotic stability of a stationary solution to a hydrodynamic model for semiconductors

    • 著者名/発表者名
      S.Nishibata, M.Suzuki
    • 雑誌名

      Accepted and to appear in Osaka Journal of Mathematics

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] 非線形微分方程式の大域解,圧縮性粘性流の数学解析2004

    • 著者名/発表者名
      松村昭孝, 西原健二
    • 総ページ数
      303
    • 出版者
      日本評論社
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Huang, A.Matsumura, X.Shi: "Viscous shock wave and boundary layer solution to an inflow problem for compressible viscous gas"Commun.Math.Phys.. 239. 239-285 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] F.Huang, A.Matsumura, X.Shi: "A gas-solid free boundary problem for compressible viscous gas"SIAM Journal on Mathematical Analysis. 34. 306-320 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Nishihara: "Asymptotics toward the diffusion wave for a one-dimensional compressible flow through porous media"Proc.Roy.Soc.Edinburgh. 133A. 177-196 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nishibata, S.Kawashima, P.Zhu: "Asymptotic stability of the stationary solution to the compressible Navier-Stokes equations in the half space"Commun.Math.Phys.. 240. 483-500 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] N.Hayashi, E.I.Kaikina, P.I.Naumkin: "Landau-Ginzburg type equations in the subcritical case"Communications in Contemporary Mathematics. 5. 127-145 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Doi: "Singularities of solutions of Schroedinger equations for perturbed harmonic oscillators""Hyperbolic Problems and RelatedTopics," Internatinal Press, Somerville, MA. 185-199 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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