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プラズマ物理に現れる双曲-楕円型方程式系の解の時間大域構造

研究課題

研究課題/領域番号 23654062
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 大域解析学
研究機関東京工業大学

研究代表者

西畑 伸也  東京工業大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (80279299)

研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードオイラー方程式 / ポアソン方程式 / 双曲型保存則 / ボーム・シース条件 / 境界層 / 双曲型保存
研究成果の概要

ボーム条件下では定常解が漸近安定であることが予想されていたが、この予想を肯定的に解決した。具体的には,オイラー・ポアソン方程式に対して、ボーム条件は半空間上で定常解が存在して且つ時間的に安定であるための十分条件を与えることを証明した。さらに、時間大域解が定常解に収束する速さを求めた。
あわせて数値解析で同じ問題のシミュレーションを行い、方程式の解が定常解に収束する様子を可視化した。5つのスキームを実装し比較したが、収束の速さ及びスキームの安定性の観点から、Roeによるスキームが最も優れていた。

報告書

(5件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2015 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 11件)

  • [雑誌論文] The mathematical justi cation of the Bohm criterion in plasma physics2015

    • 著者名/発表者名
      Shinya Nishibata, Masashi Ohnawa, and Masahiro Suzuki
    • 雑誌名

      Advanced Studies in Pure Mathematics

      巻: -

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonlinear stability of boundary layer solutions to the Euler-Poisson equations in plasma physics2014

    • 著者名/発表者名
      Shinya Nishibata, Masashi Ohnawa, and Masahiro Suzuki
    • 雑誌名

      AIMS Series on Applied Mathematics

      巻: 8 ページ: 817-822

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The mathematical justication of the Bohm criterion in plasma physics2014

    • 著者名/発表者名
      Shinya Nishibata, Masashi Ohnawa and Masahiro Suzuki
    • 雑誌名

      Advanced Studies in Pure Mathematics

      巻: 64

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy estimate for a linear symmetric hyperbolic-parabolic system in half line2013

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

      Kinet. Relat. Models

      巻: 6 号: 4 ページ: 883-892

    • DOI

      10.3934/krm.2013.6.883

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The mathematical justification of the Bohm criterion in plasma physics2013

    • 著者名/発表者名
      Shinya Nishibata, Masashi Ohnawa and Masahiro Suzuki
    • 雑誌名

      Advanced Studies in Pure Mathematics

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymptotic stability of boundary layers to the Euler-Poisson equations arising in plasma physics2012

    • 著者名/発表者名
      Shinya Nishibata, Masashi Ohnawa and Masahiro Suzuki
    • 雑誌名

      SIAM J. Math. Anal.

      巻: 44 号: 1 ページ: 761-790

    • DOI

      10.1137/s0036141097322169

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymptotic stability of boundary layers to the Euler-Poisson equations arising in plasma physics2012

    • 著者名/発表者名
      Shinya Nishibata, Masashi Ohnawa, Masahiro Suzuki
    • 雑誌名

      SIAM J.Math.Anal.

      巻: 44 号: 2 ページ: 761-790

    • DOI

      10.1137/110835657

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hierarchy of semiconductor equations: relaxation limits with initial layers for large initial data2011

    • 著者名/発表者名
      Shinya Nishibata, Masahiro Suzuki
    • 雑誌名

      MSJ Memoir

      巻: 26 ページ: 1-113

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stationary wave associated with an inflow problem in the half line for viscous heat-conductive gas2011

    • 著者名/発表者名
      T.Nakamura, et al
    • 雑誌名

      Journal of Hyperbolic Differential Equations

      巻: 8 号: 04 ページ: 651-670

    • DOI

      10.1142/s0219891611002524

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Stability of stationary solutions to hyperbolic-parabolic systems in half space and the convergence rate2014

    • 著者名/発表者名
      Shinya Nishibata
    • 学会等名
      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, 京都大学
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Asymptotic stability of stationary solutions to the Euler-Poisson equation in plasma physics"2014

    • 著者名/発表者名
      Shinya Nishibata
    • 学会等名
      Wayamba International Conference 2014
    • 発表場所
      Wayamba University of Sri Lanka
    • 年月日
      2014-08-29 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Asymptotic stability of stationary solutions to hyperbolic-parabolic systems in half space and the convergence rate2014

    • 著者名/発表者名
      Shinya Nishibata
    • 学会等名
      Summer Workshop on Kinetic Theory and Gas Dynamics
    • 発表場所
      Stanford University
    • 年月日
      2014-07-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Stationary Solutions to Symmetric Hyperbolic-parabolic Systems in Half Space2014

    • 著者名/発表者名
      Shinya Nishibata
    • 学会等名
      10th AIMS International Conference on Dynamical Systems, Differential Equations and Applications
    • 発表場所
      Universidad Aut\'onoma de Madrid,Madrid, Spain
    • 年月日
      2014-07-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Asymptotic stability of stationary solutions to symmetric hyperbolic-parabolic systems in half space and the convergence rate2014

    • 著者名/発表者名
      Shinya Nishibata
    • 学会等名
      2014 International Conference on Nonlinear Evolutionary Partial Differential Equations
    • 発表場所
      Shanghai Jiao Tong University
    • 年月日
      2014-06-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Asymptotic stability of stationary solutions to the Euler-Poisson equation arising in plasma physics2014

    • 著者名/発表者名
      Shinya Nishibata
    • 学会等名
      IMS Workshop on Nonlinear PDEs from Fluids and related Topics
    • 発表場所
      The Chinese University of Hong Kong
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Stationary waves to symmetric hyperbolic-parabolic systems in half space2013

    • 著者名/発表者名
      Shinya Nishibata
    • 学会等名
      The 9th Japanese-German International Workshop on Mathematical Fluid Dynamics
    • 発表場所
      Waseda University
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Boundary layer to symmetric hyperbolic parabolic systems2013

    • 著者名/発表者名
      Shinya Nishibata
    • 学会等名
      International Workshop on Nonlinear Analysis: Fluid Dynamics and Kinetic Theory
    • 発表場所
      Academia Sinica, Taipei
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Boundary layer solution to the hyperbolic-parabolic system2013

    • 著者名/発表者名
      Shinya Nishibata
    • 学会等名
      International Conference on the Mathematical Fluid Dynamics
    • 発表場所
      ホテル日航奈良 (奈良県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Stationary solution to symmetric hyperbolic-parabolic system in half space2012

    • 著者名/発表者名
      Shinya Nishibata
    • 学会等名
      International Conference on Nonlinear Analysis: Evolutionary PDE and Kinetic Theory
    • 発表場所
      Academia Sinica, Tai-Pei, Taiwan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Stationary solution to symmetric hyperbolic-parabolic system in half space2012

    • 著者名/発表者名
      Shinya Nishibata
    • 学会等名
      Kinetic Theory and Related Fields: Theoretical and Numerical Approaches
    • 発表場所
      京都大学 (京都府)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Asymptotic Stability of Stationary Solutions to the Euler-Poisson Equations in Plasma Physics2012

    • 著者名/発表者名
      Shinya Nishibata
    • 学会等名
      International conference on nonlinear evolutionary partial differential equations
    • 発表場所
      Shanghai Jiao Tong University, P. R. China
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Asymptotic stability of boundary layers to the Euler-Poisson equation in plasma physics2011

    • 著者名/発表者名
      Shinya Nishibata
    • 学会等名
      The Equadiff 2011
    • 発表場所
      Loughborough University, UK
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Mathematical analysis on semiconductor equations: model hierarchy and Asymptotic behavior2011

    • 著者名/発表者名
      Shinya Nishibata
    • 学会等名
      Nonlinear dynamics in partial differential equations(招待講演)
    • 発表場所
      九州大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Asymptotic stability of boundary layers to the Euler-Poisson equation arising in plasma physic2011

    • 著者名/発表者名
      Shinya Nishibata
    • 学会等名
      The 8-th East Asia Conference on Partial Differential Equations(招待講演)
    • 発表場所
      POSTECH, Korea
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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