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磁場中の波動伝播問題の散乱解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K05239
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 数学解析
研究機関首都大学東京

研究代表者

望月 清  首都大学東京, 理学研究科, 客員教授 (80026773)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード磁場中のクレイン-ゴルドン方程式 / 平滑化効果 / ストリッカー評価 / 時空依存の摂動 / ループを伴う量子グラフ / 散乱の逆問題 / Klein-Gordon方程式 / 平滑化効果、 / Strichartz 評価 / 磁場中の分散型方程式 / 量子グラフ / 逆散乱問題 / レゾルベント一様評価 / 散乱理論 / 量子グラフ上の逆散乱 / Strichartz 評価 / 解析学 / 偏微分方程式
研究成果の概要

本研究はシュレディンガー方程式、クレイン-ゴルドン方程式などに関する様々な数理モデルを研究対象にする。中心課題を磁場中のこれらの方程式、特にクレイン-ゴルドン方程式の外部問題に対する平滑化効果、ストリッカー評価の確立に置き、一定の解決をみた。ただ、高次元のストリッカー評価では必要以上のエネルギーロスが生まれ、改良の余地を残した。更に、得られた結果を散乱問題の解析に応用した。
量子グラフ上の散乱逆問題では星形無限グラフでの前研究の結果を、ループを伴う無限グラフの場合に拡張することを試み、解の一意性、安定性などの証明に成功した。ポテンシャルの再構成に関しては残念ながら部分的な解決に留まっている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は物理学の基礎方程式を対象にして、その解の時空での挙動を解析する。物理学の成果を跡付けしているとも言えるが、確立された数学が物理学を含む他分野の未来の発展に寄与することは疑えないことであろう。
解析学は他分野と距離が近く、例えばグラフ上の量子力学はナノテクノロジーや量子コンピュータの回路設計などに応用される。しかし、この研究は直接応用を意識するものはでなく、解析学の諸分野の交差する問題意識の一部でも整理し、統一的な理論の発展を願ってなされている。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 7件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 7件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 5件、 招待講演 13件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Smoothing and Strichartz easimtes for perturbed magnetic Klein-Gordon equations in exterior domain and some applications2019

    • 著者名/発表者名
      K. Mochizuki and S. Murai
    • 雑誌名

      New Tools for Nonlinear PDE and Applications

      巻: 1 ページ: 263-280

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] On conditional stability of inverse scattering problem on lasso-shaped graph2019

    • 著者名/発表者名
      K. Mochizuki and I. Trooshin
    • 雑誌名

      Proc. 11th ISAAC Congress 2017,

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] On stability of inverse scattering problem on lasso-shaped graph2017

    • 著者名/発表者名
      K. Mochizuki and I. Trooshin
    • 雑誌名

      Modern Mathematics and its ApplicationInternations, Scientific-Prctical Coference, Part I, Ufa

      巻: 1 ページ: 319-324

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] On inverse scattering on sun-type graph2017

    • 著者名/発表者名
      K. Mochizuki and I. Trooshin
    • 雑誌名

      New Trends in Analysis and Interdisciplinary Applications, Birkh|"user, Springer International Publishing

      巻: 1 ページ: 319-324

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Uniform resolvent estimates for stationary dissipative wav e equations in an exterior domain and their application to the principle of limiting amplitude2017

    • 著者名/発表者名
      K. Mochizuki and H. Nakazawa
    • 雑誌名

      New Trends in Analysis and Interdisciplinary Applications, Birkh"auser, Springer International Publishing

      巻: 1 ページ: 521-527

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Growth estimates of generalized eigenfunctions and principle of limiting absorption2017

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

      スペクトル散乱理論とその周辺、数理研考究碌

      巻: 2045 ページ: 85-99

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Smoothing properties and scattering for magnetic Schr\"dinger and Klein-Gordon equations in exterior domain with time dependent perturbations2017

    • 著者名/発表者名
      K. Mochizuki and S. Murai
    • 雑誌名

      Publ. Res. Inst. Math. Sci.

      巻: 53 ページ: 371-393

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Smoothing properties andscattering for magnetic Scxhr"odinger and Klein-Gordon equations in exterior domain with time dependent perturbations2017

    • 著者名/発表者名
      K. Mochizuki and S. Murai
    • 雑誌名

      Publ. Res. Inst. Math. Sci.

      巻: 53

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 散乱理論における定常的方法について2018

    • 著者名/発表者名
      望月 清
    • 学会等名
      北九州での偏微分方程式研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Klein-Gordon 方程式に対する平滑化効果と Stricharts 評価2018

    • 著者名/発表者名
      望月 清
    • 学会等名
      応用解析研究会、早稲田大学
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Growth estimates of generalized eigenfunctions to the Schr"odinger equations and the principle of limiting absorption-the case of exploding potentials-2018

    • 著者名/発表者名
      望月 清
    • 学会等名
      解析学研究セミナー、都立産業技術高専
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] An introdunction to the scattering theory -a stationary approach-2018

    • 著者名/発表者名
      望月 清
    • 学会等名
      Hyperbolic PDEs and Related Topics, Chuo-U.
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] An introduction rot the scattering theory - a stationary approach -2018

    • 著者名/発表者名
      K. Mochizuki
    • 学会等名
      Hyperbolic Partial Differential Equations and Related Topics, Chuo-U.
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 散乱理論入門2017

    • 著者名/発表者名
      望月 清
    • 学会等名
      現象解析研究会
    • 発表場所
      茨城大学教育学部
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 波動方程式における摂動論2017

    • 著者名/発表者名
      望月 清
    • 学会等名
      偏微分方程式レクチャーシリーズ in 福岡工業大学
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Smoothing properties and scattering for magnetic Klein-Gordon equations in exterior domain with time dependent perturbations2017

    • 著者名/発表者名
      K. Mochizuki
    • 学会等名
      11th ISAAC Congress at Linnaeus University, V\"axj\"o, Sweden
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Smoothing and Strichartz estimates in exterior domain2017

    • 著者名/発表者名
      K. Moxchizuki
    • 学会等名
      Recent Topics on Partial Differential Euartions, Chuo-U.
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 外部領域での平滑化効果と Strichartz 評価2017

    • 著者名/発表者名
      望月 清
    • 学会等名
      北九州地区での偏微分方程式研究集会、小倉 KK ビル会議室
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Growth order estimates of generalized eigenfunctions and principle of limiting absorption2016

    • 著者名/発表者名
      望月 清
    • 学会等名
      RIMS研究集会(スペクトル・散乱理論とその周辺
    • 発表場所
      数理解析研究所
    • 年月日
      2016-12-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 外部領域での平滑化効果について2016

    • 著者名/発表者名
      望月 清
    • 学会等名
      北九州での偏微分方程式研究集会
    • 発表場所
      小倉リーセントホテル
    • 年月日
      2016-11-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Growth estimates of generalized eigenfunctions and principle of limiting absorption2016

    • 著者名/発表者名
      望月 清
    • 学会等名
      Recent Topics of Dispersive Equations
    • 発表場所
      中央大学理工学部
    • 年月日
      2016-08-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Spectral and Scattering Theory for Second-Order Partial Differential Operators2017

    • 著者名/発表者名
      K. Mochizuki
    • 総ページ数
      231
    • 出版者
      CRC Press, Boca Raton London New York
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] Spectral and Scattering Theory for Second-Order Partial Differential Operators2017

    • 著者名/発表者名
      Kiyoshi Mochizuki
    • 総ページ数
      231
    • 出版者
      CRC Press, Boca Raton London New York
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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