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2015 年度 実績報告書

自然現象を記述する偏微分方程式の解の漸近挙動に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 14J01884
研究機関京都大学

研究代表者

池田 正弘  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
キーワードシュレディンガー方程式 / 解の分類 / 質量超臨界 / ディラックのデルタ関数
研究実績の概要

本年度は、ディラックのデルタ関数をポテンシャルに持つ非線形シュレディンガー方程式の初期値問題について研究を行った。この問題はエネルギー空間において局所適切であることがよく知られている。さらに近年、線形ポテンシャルと非線形ポテンシャルがともに反発的に働く場合には、すべての解がエネルギー空間において漸近自由であることが、Banica-Viscigliaらによって示された。しかし、非線形ポテンシャルが集約的に働く場合には、この問題に対して爆発解と孤立波解の存在が知られており、先の結果が成立しないことが分かる。そこで、私は、戌亥氏と共同で、まず初期値の作用の値が孤立波解の作用の値よりも小さな範囲において、解の大域挙動を初期値により決定できないかどうかを研究した。そしてVirial等式と関連のある汎関数の初期値における正負により解の大域挙動が散乱か爆発のどちらになるかを決定することに成功した。さらに初期値が偶関数である場合には、初期値の作用の値が孤立波解の作用の値よりも、大きな範囲まで同種の結果を示すことに成功した。これは線形ポテンシャルがない場合と存在する場合とでは結果に違いが現れることを表している。この結果は日本数学会の年会で口頭発表した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

ディラックのデルタ関数をポテンシャルに持つ非線形シュレディンガー方程式の初期値問題について研究を行い、Virial等式と関連のある汎関数の初期値における正負により解の大域挙動が散乱か爆発のどちらになるかを決定することに成功した。さらに初期値が偶関数である場合には、初期値の作用の値が孤立波解の作用の値よりも、大きな範囲まで同種の結果を示すことに成功した。

今後の研究の推進方策

今後は初期値の作用の値が本年度の研究に現れた最小化問題の値と等しい状況の解の大域挙動の研究を行う。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] A remark on non-existence for the semi-linear damped Klein-Gordon equations2016

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda Takahisa Inui
    • 雑誌名

      RIMS Kokyuroku Bessatsu

      巻: 未定 ページ: 未定

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Lifespan of solutions to the damped wave equation with a critical nonlinearity2016

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda Takayoshi Ogawa
    • 雑誌名

      Journal of Differential Equations

      巻: 未定 ページ: 未定

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Diracのデルタ関数をポテンシャルに持つ非線形シュレディンガー方程式の解の分類について2016

    • 著者名/発表者名
      池田 正弘, 戌亥 隆恭
    • 学会等名
      日本数学会年会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2016-03-16 – 2016-03-19
  • [学会発表] ディラックのデルタ関数をポテンシャルに持つ非線形シュレディンガー方程式の解の分類について2016

    • 著者名/発表者名
      池田 正弘
    • 学会等名
      数理モデルにおける非線形消散・分散構造の臨界性の未開領域解明
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2016-01-22 – 2016-01-23
    • 招待講演
  • [学会発表] Global dynamics below the ground state for the mass-supercritical focusing nonlinear Schr\"dinger equation with a repulsive delta potential2015

    • 著者名/発表者名
      池田 正弘
    • 学会等名
      第9回実解析と関数解析による微分方程式セミナー
    • 発表場所
      ヒルズサンピア山形
    • 年月日
      2015-12-23 – 2015-12-25
    • 招待講演
  • [学会発表] Global dynamics for the focusing nonlinear Schr\"dingier equation with a repulsive delta potential in the mass-supercritical case2015

    • 著者名/発表者名
      池田 正弘
    • 学会等名
      微分方程式の総合的研究
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-12-19 – 2015-12-20
    • 招待講演
  • [学会発表] Estimate on the lifespan of solutions to the damped wave equation with a critical nonlinearity2015

    • 著者名/発表者名
      池田 正弘
    • 学会等名
      The 3rd CAU-Kyoto U. Joint Workshop on Nonlinear PDEs
    • 発表場所
      Seo-gwi-po KAL hotel, Jejudo, Korea
    • 年月日
      2015-09-21 – 2015-09-22
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2016-12-27  

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