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2011 年度 実績報告書

散逸系の局在パターン生成における非局所的効果の数理的研究と応用

研究課題

研究課題/領域番号 22340022
研究機関龍谷大学

研究代表者

森田 善久  龍谷大学, 理工学部, 教授 (10192783)

研究分担者 神保 秀一  北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授 (80201565)
小川 知之  明治大学, 理工学部, 教授 (80211811)
宮本 安人  東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (90374743)
町田 昌彦  独立行政法人日本原子力研究開発機構, システム計算科学センター, 研究主幹 (60360434)
キーワード保存性のある反応拡散系 / 線形化固有値問題 / 分岐解 / 解の安定性 / 変分構造 / 分岐理論 / 退化分岐点 / 超伝導の数理モデル
研究概要

代表者の森田は,保存性のある反応拡散系の平衡解の安定性について研究を進めた.この方程式系の平衡解は,非局所項を持つスカラーの反応拡散方程式の定常問題に帰着される.あるタイプの反応項の場合には元の方程式系にも変分構造があり,平衡解に対する線形化固有値問題は自己共役性があることがわかった.そこでスカラーの場合の線形化作用素の固有値と比較する定理を得た.これによって不安定固有値の数が,完全にスカラーの非局所項をもつ場合から決定でき,空間1次元についてはその安定解はノイマン境界条件の場合には定数か単調関数しかあり得ないことが証明できた.こうして,定数解の不安定化によって生じる安定な空間パターンについて,空間1次元の場合には決定できた.
神保は,小さな剛性率をもつラメ作用素の固有値の精密な挙動を解析している。この結果は今後,非局所的効果のある非線形の方程式系の解の安定性解析に役立つものと期待できる.
小川は,非局所項をもつ3変数の反応拡散系の退化分岐点で,定常解のまわりの振動現象が理解できることを分岐解析の手法で示した.
宮本は,非線形楕円型方程式の解の構造を,分岐理論の視点を用いて解明し,円盤領域における安定定常解の形状を研究した.今後この成果をもとに,多次元領域において非局所効果が円盤のような多次元領域において解の形状にどのように影響するかを研究する際に役立つことが期待できる.
町田は,鉄系超伝導体の物性を解析し,鉄原子の複数の電子の軌道が秩序化して特徴的な電子構造を与えることを理論的に予言した.超伝導の発現する舞台を明らかにし,超伝導の数理モデルにおいて磁場の非局所的効果が果たす役割を今後解明していく上で重要な研究である.

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

研究代表者を始めとして,各分担者も着実に研究を進めており成果があがっている.

今後の研究の推進方策

現在の研究をさらに進める一方で,分担者間の連携も深めより高次の研究成果を目指す.

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (7件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 超伝導のギンツブルク・ランダウ方程式とその解について2012

    • 著者名/発表者名
      森田善久
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録

      巻: 1776巻 ページ: 158-162

    • URL

      http://repository.kulib.kyoto-u.ac.jp/dspace/bitstream/2433/171754/1/1776-14.pdf

  • [雑誌論文] Spectrum comparison for a conserved reaction-diffusion system with a variational property2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Morita
    • 雑誌名

      Journal of Applied.Analysis and Computation

      巻: 2 ページ: 57-71

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A non-destructive method for damage detection in steel-concrete structures based on finite eigendata2012

    • 著者名/発表者名
      S.Jimbo
    • 雑誌名

      Inverse Problems in Science and Engineering

      巻: 20 ページ: 233-270

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymptotic transversality and symmetry breaking bifurcation from boundary concentrating solutions2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Miyamoto
    • 雑誌名

      Annales de l'Institute Henri Poincare, Analyse Non Lin'eaire

      巻: 29 ページ: 59-81

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamics of a boundary spike for the shadow Gierer-Meinhardt system2012

    • 著者名/発表者名
      S-I.Ei
    • 雑誌名

      Communications on Pure and Applied Analysis

      巻: 11 ページ: 115-145

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Global bifurcation and stable two-phase separation for a phase field model in a disk2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Miyamoto
    • 雑誌名

      Discrete and Continuous Dynamical Systems

      巻: 30 ページ: 791-806

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Orbital Ordering in Low-Moment Groimd-State of Parent Compounds in Iron-Based Superconductors2011

    • 著者名/発表者名
      M.Machida
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn.Suppl.

      巻: 80 ページ: SB022

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Orbital Ordering and Charge Profile Deformation in Iron-based Superconductors

    • 著者名/発表者名
      M.Machida
    • 雑誌名

      Physica C

      巻: (掲載確定)

    • 査読あり
  • [学会発表] 境界に凝集する解からの対称性破壊分岐について2012

    • 著者名/発表者名
      宮本安人
    • 学会等名
      日本数学会2012年度年会函数方程式分科会
    • 発表場所
      東京理科大学(東京都)
    • 年月日
      2012-03-27
  • [学会発表] 反応拡散系における3重臨界点とそのまわりでのダイナミクス2011

    • 著者名/発表者名
      奥田孝志
    • 学会等名
      日本数学会秋季総合分科会応用数学分科会
    • 発表場所
      信州大学(長野県)
    • 年月日
      2011-09-30
  • [学会発表] 円板領域上のフェーズフィールドモデルの安定解の形状と大域的分岐構造について2011

    • 著者名/発表者名
      宮本安人
    • 学会等名
      日本数学会秋季総合分科会函数方程式分科会
    • 発表場所
      信州大学(長野県)
    • 年月日
      2011-09-28
  • [学会発表] Stable patterns and solutions with Morse index one2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Miyamoto
    • 学会等名
      4th MSJ-SI, Nonlinear dynamics in Partial Differential Equations
    • 発表場所
      九州大学医学部百年講堂(福岡県)(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-12
  • [学会発表] Triply degenerate interactions in 3-component reaction-diffusion system2011

    • 著者名/発表者名
      T.Ogawa
    • 学会等名
      One Forum, Two Cities : Aspect of Nonlinear PDEs Conference
    • 発表場所
      National Taiwan University, Taiwan(招待講演)
    • 年月日
      2011-08-29
  • [学会発表] Domain variation and electromagnetic frequencies2011

    • 著者名/発表者名
      S.Jimbo
    • 学会等名
      INdAM Workshop, Geometry of solutions to Parabolic and Elliptic PDEs
    • 発表場所
      Cortona, Italy(招待講演)
    • 年月日
      2011-06-24
  • [学会発表] Nonradial maximizers for a H'enon type problem and symmetry breaking bifurcations for a Liouville-Gel'fand problem with a vanishing coefficient2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Miyamoto
    • 学会等名
      INdAM Workshop, Geometry of solutions to Parabolic and Elliptic PDEs
    • 発表場所
      Cortona, Italy(招待講演)
    • 年月日
      2011-06-23
  • [図書] 生物リズムと力学系2011

    • 著者名/発表者名
      郡宏
    • 総ページ数
      192
    • 出版者
      共立出版

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公開日: 2013-06-26  

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