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スペクトル掛け算作用素の有界性とその関数空間論への応用

研究課題

研究課題/領域番号 19J00206
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分12010:基礎解析学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

谷口 晃一  名古屋大学, 多元数理科学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2022-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードスペクトル掛け算作用素 / Besov空間 / 消散型波動方程式 / 測度距離空間 / 時間大域解 / 半線形熱方程式 / 解の挙動 / シュレディンガー方程式 / 外部問題 / Strichartz型評価式
研究開始時の研究の概要

フーリエ解析や関数空間論は偏微分方程式の研究において重要な役割を果たしており、これらの理論の発展により、偏微分方程式で記述される自然現象をより深く精密に理解することが可能となった。本研究の目的は、フーリエ解析の代わりにスペクトル理論を用いることで、より一般的な設定の下で関数空間論を構築することである。本研究は、様々な非線形偏微分方程式の研究において基本的かつ重要な道具となることが期待される。

研究実績の概要

スペクトル掛け算作用素とは, 自己共役作用素のスペクトル分解によって定義される作用素の関数のことである. この作用素はフーリエ掛け算作用素の一般化になっており, 様々な設定で偏微分方程式や関数空間を扱うことを可能にする. 本研究は, この作用素を用いて抽象的な枠組みで関数空間を定義し, 非線形偏微分方程式の理論に応用することを目指している.
今年度は, 測度距離空間上における自己共役作用素により定義されるソボレフ空間・ベゾフ空間に関する双線形評価式や各種関数不等式の研究を行った. 自己共役作用素に関して, その熱半群が generalized Gaussian estimates を満たすという仮定を課している. この仮定を満たす自己共役作用素は数多く知られている. 例えば, ディリクレラプラシアン, シュレーディンガー作用素, ラプラス・ベルトラミ作用素, 分数階ラプラシアンなどがある. さらに, 測度距離空間上の消散型波動方程式をスペクトル理論に基づいて研究した. 線形消散型波動方程式の解に対するLp-Lq 評価式を証明し, この結果を応用して, 冪乗型非線形項をもつ消散型波動方程式の小さい初期値に対する時間大域解の存在を示した. 本結果は方程式の主要部が通常のラプラシアンだけではなく, 上記で述べた各種自己共役作用素に置き換えた方程式に対する結果も含んでいる. 現在, 本結果に関する論文を執筆中であり, 海外の学術雑誌に投稿する予定である. 今後は, 測度距離空間上の波動方程式の Lp 評価式の研究に取り組む予定である. この Lp 評価式が確立されれば上述の消散型波動方程式の研究成果を改良することが可能である.

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 5件、 招待講演 8件)

  • [国際共同研究] University of Pisa(イタリア)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Bilinear estimates in Besov spaces generated by the Dirichlet Laplacian2020

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi, T. Matsuyama and K. Taniguchi
    • 雑誌名

      J. Math. Anal. Appl.

      巻: 494 号: 2 ページ: 124640-124640

    • DOI

      10.1016/j.jmaa.2020.124640

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Dissipation and blow up for the Hardy-Sobolev parabolic equation below the ground state2020

    • 著者名/発表者名
      谷口 晃一
    • 学会等名
      京都大学NLPDEセミナー
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Hardy-Sobolev型半線型熱方程式の解の挙動2020

    • 著者名/発表者名
      谷口 晃一
    • 学会等名
      広島数理解析セミナー
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Hardy-He’non型半線型熱方程式の解の挙動2020

    • 著者名/発表者名
      千頭 昇, 池田 正弘, 谷口 晃一
    • 学会等名
      日本数学会2020年度秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Global dynamics for semilinear heat equations in energy spaces associated with self-adjoint operators2020

    • 著者名/発表者名
      K. Taniguchi
    • 学会等名
      Dispersive and subelliptic PDEs (Scuola Normale Superiore, Italy)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Global dynamics for semilinear heat equations in energy spaces associated with self-adjoint operators2020

    • 著者名/発表者名
      K. Taniguchi
    • 学会等名
      Workshop Dispersive Equations of Math Physics (University of Pisa)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 外部領域におけるSchr\"odinger方程式のStrichartz評価式2019

    • 著者名/発表者名
      K. Taniguchi
    • 学会等名
      応用数理解析セミナー (東北大学)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dissipation and blow-up for semilinear heat equations in general energy spaces2019

    • 著者名/発表者名
      M. Ikeda and K. Taniguchi
    • 学会等名
      日本数学会 (金沢大学)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Fractional Leibniz rule for the Dirichlet Laplacian in an exterior domain2019

    • 著者名/発表者名
      K. Taniguchi
    • 学会等名
      第9回岐阜数理科学研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Gradient estimates for heat equation in an exterior domain2019

    • 著者名/発表者名
      K. Taniguchi
    • 学会等名
      12th ISAAC Congress (University of Aveiro, Portugal)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Endpoint Strichartz estimates for Schr\"odinger equations on exterior domains2019

    • 著者名/発表者名
      K. Taniguchi
    • 学会等名
      12th ISAAC Congress (University of Aveiro, Portugal)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dissipation and blow-up for focusing semilinear heat equations in general energy spaces2019

    • 著者名/発表者名
      K. Taniguchi
    • 学会等名
      信州大学偏微分方程式研究集会 (信州大学)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Gradient estimates for heat equation in an exterior domain2019

    • 著者名/発表者名
      K. Taniguchi
    • 学会等名
      Applications to Mathematics in Engineering and Economics (Bulgaria)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 外部領域における熱方程式の勾配微分評価式とその双線形評価式への応用2019

    • 著者名/発表者名
      K. Taniguchi
    • 学会等名
      第161回神楽坂解析セミナー (東京理科大学)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Gradient estimates for heat equation in an exterior domain2019

    • 著者名/発表者名
      K. Taniguchi
    • 学会等名
      名古屋微分方程式セミナー (名古屋大学)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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