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絶対値冪乗型の非線型項を有する偏微分発展方程式の爆発現象の記述

研究課題

研究課題/領域番号 19J00334
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12020:数理解析学関連
研究機関名古屋大学 (2020)
東北大学 (2019)

研究代表者

藤原 和将  名古屋大学, 多元数理科学研究科, 助教

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード分数階微分作用素 / 連鎖律 / Sobolev空間 / Triebel-Lizorkin空間 / 分数階の微分作用素 / ライプニッツ則 / 初期値問題 / 可解性
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は、絶対値冪乗型の非線型項を伴う偏微分発展方程式に対する、解の自己崩壊現象の解明である。先ず、非局所作用素を伴う構造消散型波動方程式の自己崩壊現象の解析を通して、非局所な主要部に因る爆発解の挙動への影響を解明する。次に、臨界尺度に於けるシュレディンガー方程式の爆発解を先験的評価によって直接記述する。最後に、消散型波動方程式の爆発解の爆発率を検討する。本研究では、爆発解の爆発率を検討する事で、非線型効果に因る解の性質の擾乱を理解する。

研究実績の概要

令和2年度の研究では、Sobolev の意味での分数階微分作用素の連鎖律を主に検討した。令和2年度の研究目標は、分数階微分作用素を伴う方程式に対する尺度臨界に於ける時間大域可解性の解明であった。その為には、分数階微分作用素に対しる積の微分法則(連鎖律)に就いて検討し、古典的な積の微分法則に対応する評価が得られる様な特殊な試験関数を模索する必要があった。特に、平成31年度の M. D’Abbicco教授との共同研究で得られた試験関数では不充分であり、より詳細に積の微分法則に就いて検討する必要があった。これまでの分数階微分作用素の積の微分法則に関する研究では、二つの関数の積に注目した評価が主に研究されており、本研究で必要とされる連鎖律の研究はあまり行われていなかった。更に、分数階微分作用素の連鎖律の評価に関する評価は、分数階微分作用素と古典的な微分作用素との関係を結び付けやすい Besov 空間に於ける評価が研究されている。然し、Besov の意味での分数階微分作用素の連鎖律の評価は、通常の Sobolev の意味での分数階微分作用素を各点で評価する為には使用できない。
令和2年度の研究により、一般の関数の冪乗に対する分数階微分作用素の連鎖律の評価を得た。この評価の特色は、分数階微分作用素と古典的な微分作用素を結び付ける Besov ノルムの差分表現の形を、関数の各二進分解に見出した事である。加えて、偏微分方程式の解析に重要な二つの関数の冪乗の差に対する連鎖律の評価も導出した。この評価により、補助空間として不自然なBesov 空間や Lebesuge 空間が用いられていた既存の議論を、自然な Sobolev の枠組みで統一した形に書き換える事が可能となった。

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 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 6件、 招待講演 11件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] A test function method for evolution equations with fractional powers of the Laplace operator2021

    • 著者名/発表者名
      D’Abbicco M.、Fujiwara K.
    • 雑誌名

      Nonlinear Analysis

      巻: 202 ページ: 112114-112114

    • DOI

      10.1016/j.na.2020.112114

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Self-similar solutions to the derivative nonlinear Schr\"odinger equation2020

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara Kazumasa、Georgiev Vladimir、Ozawa Tohru
    • 雑誌名

      Journal of Differential Equations

      巻: 268 号: 12 ページ: 7940-7961

    • DOI

      10.1016/j.jde.2019.11.089

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 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 global well-posedness for nonlinear semirelativistic equations in some scaling subcritical and critical cases2020

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara Kazumasa、Georgiev Vladimir、Ozawa Tohru
    • 雑誌名

      J. Math. Pures Appl.

      巻: 136 ページ: 239-256

    • DOI

      10.1016/j.matpur.2019.10.003

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Necessary and sufficient condition for global existence of $L^2$ solutions for 1D periodic NLS with non-gauge invariant quadratic nonlinearity2021

    • 著者名/発表者名
      藤原和将
    • 学会等名
      第10回室蘭非線形解析研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A sufficient and necessary condition for blow-up of non-gauge invariant nonlinear periodic Schro:dinger equations2020

    • 著者名/発表者名
      藤原和将
    • 学会等名
      第 721 回 応用解析研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Necessary and sufficient condition for global existence of $L^2$ solutions for 1D periodic NLS with non-gauge invariant quadratic nonlinearity2020

    • 著者名/発表者名
      藤原和将
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] Necessary and sufficient condition of L^2 global existence for a periodic nonlinear Schro:dinger equation2020

    • 著者名/発表者名
      藤原和将
    • 学会等名
      Webinar Critical exponent versus blow-up in evolution models
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Non existence of time-local solutions to semilinear semirelativistic equation in some subcritical case2020

    • 著者名/発表者名
      藤原和将
    • 学会等名
      Dispersive and subelliptic PDEs
    • 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] On self-similar solutions to the derivative nonlinear Schr\"odinger equation2019

    • 著者名/発表者名
      藤原和将
    • 学会等名
      応用数理解析セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Local well-posedness and blow-up for the half Ginzburg-Landau-Kuramoto equation with rough coefficients and metric2019

    • 著者名/発表者名
      藤原和将
    • 学会等名
      The 45th Conference Applications of Mathematics in Engineering and Economics
    • 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] 摂動された分数階Laplacianに対する交換関係に就いて2019

    • 著者名/発表者名
      藤原和将
    • 学会等名
      第51回南大阪応用数学セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A commutator estimate of fractional Laplacian with rough coefficients and its application2019

    • 著者名/発表者名
      藤原和将
    • 学会等名
      RIMS 共同研究(公開型) 調和解析と非線形偏微分方程式
    • 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] An estimate for commutator of fractional Laplacian with rough metric2019

    • 著者名/発表者名
      藤原和将
    • 学会等名
      International Workshop on "Fundamental Problems in Mathematical and Theoretical Physics
    • 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] Remark on blow-up for the half Ginzburg-Landau-Kuramoto eq. with rough coefficients2019

    • 著者名/発表者名
      藤原和将
    • 学会等名
      12th ISAAC Congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 藤原和将のホームページ

    • URL

      https://www.math.nagoya-u.ac.jp/~fujiwara.kazumasa/home_j.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 藤原和将のホームページ

    • URL

      http://web.tohoku.ac.jp/fujiwara/home_j.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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