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ヘルムホルツ方程式の解の評価と対応する非定常問題の解の平滑化評価に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K05243
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
研究機関日本医科大学

研究代表者

中澤 秀夫  日本医科大学, 医学部, 教授 (80383371)

研究分担者 門脇 光輝  滋賀県立大学, 工学部, 教授 (70300548)
望月 清  東京都立大学, 理学研究科, 客員教授 (80026773)
渡辺 一雄 (渡邊 一雄)  学習院大学, 理学部, 講師 (90260851)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード波動方程式 / シュレディンガー作用素 / ヘルムホルツ方程式 / 非自己共役 / スペクトル解析 / 数学的散乱理論 / 一様リゾルベント評価 / 極限振幅の原理 / 摩擦項 / リゾルベント評価 / 非自己共役作用素 / 消散作用素 / スペクトル理論 / 極限吸収の原理 / シュレーディンガー方程式 / 偏微分方程式 / 解の挙動 / 定常問題 / 散乱問題 / 極限吸収原理 / 外部問題 / Hardyの不等式 / 散乱の定常問題 / 平滑化評価 / Strichartz評価 / 偏微分方程式論
研究成果の概要

本研究では,摩擦項を伴う波動方程式の定常問題であるエネルギー依存ポテンシャルを伴うHelmholtz方程式の解の,スペクトルパラメータに関する一様な評価及び関連する解の評価の導出,その応用としての元の波動方程式の解の挙動の研究を行った。本研究の成果として,定常問題に対する新たな解の評価を導き,更に磁場の効果をも考慮した摩擦項を伴う波動方程式に対する極限振幅の原理を証明することに成功した。これは1966年(J. Math. Kyoto Univ.,)にMizohata-Mochizukiにより得られた結果の改良に相当する。この結果は既に専門誌に投稿し,掲載決定の連絡を受けている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,1966年以来全く進展のなかった,摩擦項を伴う波動方程式に対する極限振幅の原理を,3次元全空間のみならず3以上の全ての次元に対する全空間或いは2以上の全ての次元に対する星状な障害物の外部領域として,更に磁場の効果をも取り入れた形で証明することに成功した。その証明で重要な役割を果たす評価は,Mochizuki(2010, RIMS)及びMochizuki-Nakazawa(2015,RIMS)によって得られた磁場中のシュレディンガー作用素に対する一様リゾルベント評価である。これらの評価によって外部領域における定常問題の解の評価が可能となり,今回の結果が得られた。

報告書

(8件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 2022 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (2件) 学会・シンポジウム開催 (2件)

  • [雑誌論文] A Uniform Resolvent Estimate for a Helmholtz Equation with Some Large Perturbations in An Exterior Domain2022

    • 著者名/発表者名
      Hideo Nakazawa
    • 雑誌名

      Current Trends in Analysis, its Applications and Computation. Trends in Mathematics

      巻: - ページ: 633-641

    • DOI

      10.1007/978-3-030-87502-2_63

    • ISBN
      9783030875015, 9783030875022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Uniform resolvent estimates for stationary dissipative wave equations in an exterior domain and their application to the principle of limiting amplitude.2017

    • 著者名/発表者名
      Kiyoshi Mochizuki, Hideo Nakazawa
    • 雑誌名

      New Trends in Analysis and Interdisciplinary Applications: Selected Contributions of the 10th ISAAC Congress, Macau 2015 (Trends in Mathematics), Birkhauser

      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
  • [雑誌論文] Uniform Resolvent Estimates for Stationary DissipativeWave Equations in an Exterior Domain and Their Application to the Principle of Limiting Amplitude2017

    • 著者名/発表者名
      Kiyoshi Mochizuki and Hideo Nakazawa
    • 雑誌名

      New Trends in Analysis and Interdisciplinary Applications: Selected Contributions of the 10th ISAAC Congress, Macau 2015 (Trends in Mathematics), Birkhaeuser

      巻: 1 ページ: 521-527

    • DOI

      10.1007/978-3-319-48812-7_66

    • ISBN
      9783319488103, 9783319488127
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 摩擦項をもつ磁場中の波動方程式に対する極限振幅の原理2023

    • 著者名/発表者名
      中澤秀夫
    • 学会等名
      日本数学会 (函数解析学分科会)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 摩擦項をもつ磁場中の波動方程式に対する極限振幅の原理2022

    • 著者名/発表者名
      中澤秀夫
    • 学会等名
      駿河台偏微分方程式研究集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Some estimates of solutions of perturbed Helmholtz equations2019

    • 著者名/発表者名
      Hideo Nakazawa
    • 学会等名
      ISAAC 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大きな摂動項を伴うヘルムホルツ方程式の一様リゾルベント評価とその応用2019

    • 著者名/発表者名
      中澤秀夫
    • 学会等名
      つくば偏微分方程式研究集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ヘルムホルツ方程式の解の評価2019

    • 著者名/発表者名
      中澤秀夫
    • 学会等名
      名古屋偏微分方程式研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁場中のシュレディンガー方程式に対する 一様リゾルベント評価とその応用I&II2016

    • 著者名/発表者名
      中澤秀夫
    • 学会等名
      平成28 年度RIMS共同研究 「微分方程式に対する散乱理論の展開」
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所111号室
    • 年月日
      2016-09-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] researchmap 中澤秀夫(Hideo Nakazawa)

    • URL

      https://researchmap.jp/hideo_nakazawa_nms

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 平成 28 年度 RIMS 共同研究 「微分方程式に対する散乱理論の展開」

    • URL

      http://www.kurims.kyoto-u.ac.jp/~kyodo/kaizuka20160729j.pdf

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Himeji Conference on Partial Differential Equations2018

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Tosio Kato Centennial Conference2017

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2024-01-30  

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