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2018 年度 実績報告書

複雑領域のポテンシャル解析の深化―非線形PDEと理想境界への応用

研究課題

研究課題/領域番号 17H01092
研究機関北海道大学

研究代表者

相川 弘明  北海道大学, 理学研究院, 教授 (20137889)

研究分担者 志賀 啓成  東京工業大学, 理学院, 教授 (10154189)
木上 淳  京都大学, 情報学研究科, 教授 (90202035)
倉田 和浩  首都大学東京, 理学研究科, 教授 (10186489)
須川 敏幸  東北大学, 情報科学研究科, 教授 (30235858)
平田 賢太郎  広島大学, 理学研究科, 准教授 (30399795)
加須栄 篤  金沢大学, 数物科学系, 教授 (40152657)
正宗 淳  北海道大学, 理学研究院, 教授 (50706538)
利根川 吉廣  東京工業大学, 理学院, 教授 (80296748)
堀田 一敬  山口大学, 大学院創成科学研究科, 講師 (10725237)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワードポテンシャル / 容量 / 調和 / 熱方程式 / 正値解 / リーマン多様体 / 平均曲率流 / レブナ-方程式
研究実績の概要

複雑領域のDirichlet最小固有値とその複雑領域をベースに持つシリンダー上の熱方程式の正値優解の大域可積分性との関連を調べた.有界Lipschitz領域においてLane-Emden方程式を含む半線形楕円型方程式に対して,境界に孤立特異点をもつ正値解の存在・非存在および境界全部でゼロとなる正値解の境界挙動について考察した.n+1次元有界狭義凸領域において任意に与えられたn次元閉修正可能集合を初期データとして,ディリクレ条件の下,時間発展するBrakkeの平均曲率流の時間大域存在定理の証明のめどをつけた.空間非一様項をもつ空間1次元のSchnackenberg数理モデルの対称なワンピーク定常解の構成と安定性解析を行った.FitzHugh-Nagumo反応拡散系における特異摂動問題におけるエネルギー漸近展開公式を得た.
リッチ曲率が一様に下から抑えられた完備リーマン多様体に対して,増大する距離球面の直径が適当に抑えられた場合,$\Delta u =u$の正値解がすべて爆発するということを発見した.多様体上のシュレディンガー作用素に対する一般化された熱の保存則をラプラス作用素に対する保存則により特徴づけ,任意の完備リーマン多様体は一般化された熱の保存則が成立するポテンシャルを持つことを証明した.
等角写像の力学系の理論とそのタイヒミュラー理論への応用を模索し,一般化されたレブナー方程式を用いて,適切な条件のもとでは等角写像の擬等角拡張を構成できることを示した.Klein群などの力学系から定義されるカントール集合の擬等角同値性を研究した.平面内の双曲領域,特に穴あき平面の双曲計量を具体的に評価した.Dirichlet formの与えられた距離・測度空間列がmonotonicityであればその射影極限上にDirichlet form が構成できることを示した.

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

研究代表者,分担者ともに活発な研究活動を行い,昨年度は査読付き論文14編(掲載予定を含む),招待講演18件(代表的なものを選定)を行った.ポテンシャル論を中核とし,複素解析,PDE,確率論,幾何学に渡る多様な研究成果が上がった.本研究課題の学術研究員として米国Missouri大学で学位を取得したAdisak Seasaneaを雇用し,非線形PDEと実解析の関連研究を開始することができた.2019年2月には小規模な国際研究集会Potential Analysis and its Related Fields 2019を北海道大学で開催し,研究分担者の他に海外研究協力者Pnki Kim,Miciel van den Berg,Yi Huangらも出席して研究成果発表を行った.

今後の研究の推進方策

2018年度に上がった研究成果をさらに発展させ,研究代表者と分担者は協力してポテンシャル解析を様々な局面に応用していく.2019年4月に研究代表者は北海道大学から中部大学に異動になるので,名古屋周辺のポテンシャル論関係者と連絡を密にして研究を推進する.とくに名城大学の鈴木教授を研究分担者に加え,ポテンシャル解析の近似理論への応用を深める.また,鈴木教授の下で学位を取得した伊藤健太郎博士をRAとして雇用(9月まで中部大学,10月以降名城大学)し,この方面の研究を広げていく.研究代表者は定期的に北海道大学を訪問し,研究分担者・正宗および学術研究員のAdisak Seasanea,および学振PDの原と研究打ち合わせを行う.海外研究協力者とも連絡を取り合い,研究の進捗状況に合わせて招聘・訪問を行う.

  • 研究成果

    (35件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 5件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 15件、 招待講演 18件) 図書 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] University of Bristol(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University of Bristol
  • [雑誌論文] Potential theoretic notions related to integrability of superharmonic functions and supertemperatures2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Aikawa
    • 雑誌名

      Analysis and Mathematical Physics

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Existence and stability of one-peak symmetric stationary solutions for the Schnakenberg model with heterogeneity2019

    • 著者名/発表者名
      Yuta Ishii and Kazuhiro Kurata
    • 雑誌名

      Discrete and Conti. Dynamical System, Series-A.

      巻: 35 ページ: 2807-2875

    • DOI

      10.3934/dcds.2019118

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Loewner chains with quasiconformal extensions: an approximation approach2019

    • 著者名/発表者名
      Ikkei Hotta
    • 雑誌名

      J. Anal. Math.

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Loewner theory for quasiconformal extensions: old and new2019

    • 著者名/発表者名
      Ikkei Hotta
    • 雑誌名

      Interdiscip. Inform. Sci.

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solutions to sublinear elliptic equations with finite generalized energy2019

    • 著者名/発表者名
      A. Seesanea and I. E. Verbitsky
    • 雑誌名

      Calc. Var. Partial Differential Equations

      巻: 58 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1007/s00526-018-1448-1

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Solutions in Lebesgue spaces to nonlinear elliptic equations with sub-natural growth terms2019

    • 著者名/発表者名
      A. Seesanea and I. E. Verbitsky
    • 雑誌名

      St. Petersburg Math. J.

      巻: 31 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A construction of trivial Beltrami coefficients2019

    • 著者名/発表者名
      T. Sugawa
    • 雑誌名

      Proc. Amer. Math. Soc.

      巻: 147 ページ: 629-635

    • DOI

      10.1090/proc/13965

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dichotomy of global capacity density in metric measure spaces2018

    • 著者名/発表者名
      H. Aikawa, A. Bjorn, J. Bjorn, N. Shanmugalingam
    • 雑誌名

      Advances in Calculus of Variations

      巻: 11 ページ: 387-404

    • DOI

      10.1515/acv-2016-0066

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A singular perturbation limit of diffused interface energy with a fixed contact angle condition2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kagaya and Yoshihiro Tonegawa
    • 雑誌名

      Indiana University Math. J.

      巻: 67 ページ: 1425-1437

    • DOI

      10.1512/iumj.2018.67.7423

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-sided estimates for positive solutions of superlinear elliptic boundary value problems2018

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Hirata
    • 雑誌名

      Bull. Aust. Math. Soc.

      巻: 98 ページ: 465-473

    • DOI

      10.1017/S000497271800093X

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Existence and nonexistence of a positive solution of the Lane-Emden equation having a boundary singularity: the subcritical case2018

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Hirata
    • 雑誌名

      Monatsh. Math.

      巻: 186 ページ: 635-652

    • DOI

      10.1007/s00605-017-1103-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Teichmuller spaces and tame quasiconformal motions2018

    • 著者名/発表者名
      Jiang Yunping, Mitra Sudeb, Shiga Hiroshige, Wang Zhe
    • 雑誌名

      Tohoku Mathematical Journal

      巻: 70 ページ: 607-631

    • DOI

      10.2748/tmj/1546570827

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Construction of nearly hyperbolic distance on punctured spheres2018

    • 著者名/発表者名
      T. Sugawa and T. Zhang
    • 雑誌名

      Bull. Math. Sci.

      巻: 8 ページ: 307-323

    • DOI

      10.1007/s13373-017-0111-z

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Coefficient estimates of analytic endomorphisms of the unit disk fixing a point with applications to concave functions2018

    • 著者名/発表者名
      R. Ohno and T. Sugawa
    • 雑誌名

      Kyoto J. Math.

      巻: 58 ページ: 227-241

    • DOI

      10.1215/21562261-2017-0015

    • 査読あり
  • [学会発表] Introduction to Brakke's mean curvature flow2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Tonegawa
    • 学会等名
      Winter School for Evolution of Interfaces (Hausdorff Center at Bonn, Germany)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Weakly exponential measures and time changes of the Brownian motion2019

    • 著者名/発表者名
      Jun Kigami
    • 学会等名
      Analysis and Geometry of Random Shapes (UCLA, USA)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Global integrability of supertemperatures2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Aikawa
    • 学会等名
      International Conference on Complex Analysis, Potential Theory and Applications (Dublin, Ireland)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Global integrability of supertemperatures on a John cylinder2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Aikawa
    • 学会等名
      2nd Hong Kong/Kyoto Workshop on Fractal Geometry and Related Areas (Kyoto University, Japan)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Parabolic and Elliptic Boundary Behavior on a Non-Smooth Domain2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Aikawa
    • 学会等名
      The 12th AIMS Conference on Dynamical Systems, Differential Equations and Applications (National Taiwan University, Taiwan)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Global integrability of supertemperatures and related notions in potential theory2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Aikawa
    • 学会等名
      The second Interdisciplinary and Research Alumni Symposium iJaDe2018, (Osaka University, Japan)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Global integrability of supertemperatures and related notions in potential theory2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Aikawa
    • 学会等名
      The 13th HU and SNU Symposium on Mathematics,Probability and Functional Analysis, (Hokkaido University, Japan)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Existence and regularity theories of Brakke flow2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Tonegawa
    • 学会等名
      International School on Extrinsic Curvature Flows (ICTP, Trieste, Italy)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Precise asymptotic formula for the ground state energy of a quantum waveguide problem with Robin boundary condition2018

    • 著者名/発表者名
      倉田 和浩
    • 学会等名
      信州大学偏微分方程式研究集会
    • 招待講演
  • [学会発表] Existence and stability of one-peak symmetric stationary solutions for the Schnakenberg model with heterogeneity2018

    • 著者名/発表者名
      倉田 和浩
    • 学会等名
      偏微分方程式の解の幾何
    • 招待講演
  • [学会発表] Construction and stability analysis of one-peak symmetric stationary solutions to the Schnakenberg model with heterogeneity2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Kurata
    • 学会等名
      The 12th AIMS Conference on Dynamical Systems, Differential Equations and Applications (National Taiwan University, Taiwan)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Boundary Harnack principle for superharmonic functions satisfying a nonlinear inequality in a Lipschitz domain2018

    • 著者名/発表者名
      平田賢太郎
    • 学会等名
      第61回函数論シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] Positive solutions to nonlinear elliptic equations with sub-natural growth terms2018

    • 著者名/発表者名
      A. Seesanea
    • 学会等名
      The 13th HU-SNU Joint Symposium on Mathematics: Probability and Functional Analysis (Hokkaido University, Japan)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Aharonov invariants revisited2018

    • 著者名/発表者名
      T. Sugawa
    • 学会等名
      Perspectives in Modern Analysis, Holon Institute of Technology, Israel
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Refinments of Schwarz Lemma and their applications to concave functions2018

    • 著者名/発表者名
      T. Sugawa
    • 学会等名
      Complex Analysis and its Applications, Gelendzhik, Russia
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The Schur parameters and their applications2018

    • 著者名/発表者名
      T. Sugawa
    • 学会等名
      XIX Conference on Analytic Functions and Related Topics, Rzeszow, Poland
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Coefficient problems on bounded functions on the unit disk2018

    • 著者名/発表者名
      T. Sugawa
    • 学会等名
      26th ICFIDCAA, Fuzhou, China
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nonlinear resolvent and inverse Loewner equations2018

    • 著者名/発表者名
      T. Sugawa
    • 学会等名
      International Symposium on Geometric Function Theory 2018, Hunan Normal University, Changsha, China
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Brakke's Mean Curvature Flow: An Introduction2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Tonegawa
    • 総ページ数
      100
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      978-981-13-7074-8
  • [学会・シンポジウム開催] Potential Analysis and its Related Fields 20192019

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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