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2012 年度 実施状況報告書

分散方程式系の漸近解析

研究課題

研究課題/領域番号 24654034
研究種目

挑戦的萌芽研究

研究機関大阪大学

研究代表者

林 仲夫  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (30173016)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードシュレデンガー方程式系 / クラインーゴルドン方程式系 / 分散型波動方程式 / 臨界べき非線形項 / 共鳴現象 / 漸近的振舞い / 修正波動作用素 / 時間減衰評価
研究概要

1.2次元2次の非線形項を持った非線形シュレデンガー方程式系の解の漸近的振舞いについて研究を行い修正波動作用素の存在及び解の時間減衰評価を求めた。対象とする方程式は線形部分と非線形項が共鳴現象を引き起こすもので臨界べき問題と呼ばれるものである。単独方程式の場合は解の振舞いが単独常微分方程式により決定されることを示し、この常微分方程式を解くことによって解の漸近的振舞いが得られる。しかし連立系の場合はこの常微分方程式系の解の漸近的振舞いを求めることが困難でる。我々は問題とする方程式の特解をいくつか求めることにより解の振舞いを明確にした。この結果は国際誌Communications in Partial Differential Equations,37(2012),pp.947-968に掲載されている。
2.臨界べき非線形シュレデンガー方程式系の形に書き直すことができる臨界べき非線形分散型波動方程式の解の振舞いについて研究を行い、線形方程式の近くに非線形問題の解見つけることは出来ないことを示した。一般に共鳴現象を引き起こす問題は解に非線形項の影響が表れるもので線形の解に漸近しないと予想されている。従来の研究方法は解の有限伝播性を用いたもので、有限伝播性を持たない分散型波動方程式には応用できない。そこで我々はシュレデンガー方程式の解の性質を精密に調べ、線形解の下からの評価を求めることによりこの困難を克服した。この結果は国際誌Electron. J. Diff. Equ.,2012(2012),pp.1-14に掲載されている。

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

非線形シュレデンガー方程式系、この方程式に関連した非線形分散型波動方程式に関する研究成果はすでに国際誌に掲載されている。

今後の研究の推進方策

海外共同研究者P.I.Naumkin及び国内研究者との共同研究を行い量子力学の研究で用いられるクライン・ゴルドン方程式系(シュレデンガー方程式系の相対論版)、あるいは未解決問題であるKadomtsev-Petviashvili 方程式の解の漸近的振舞いの研究を当該分野で開発された方法を用いて行う。また流体現象を記述する非線形分散型方程式の研究を継続して行い、方程式系の解の振舞いを明確にする。

次年度の研究費の使用計画

昨年度は8件(うち海外1件)の口頭発表を行い成果の発信と意見交換による研究の進展に努めてきた。今年度も研究打ち合わせのための旅費及び成果発表のための旅費に県研究費を用いる。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2012 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Modified wave operator for a system of nonlinear Schredinger equations in 2d2012

    • 著者名/発表者名
      N.Hayashi, C.Li and P.I.Naumkin
    • 雑誌名

      Communications in Partial Differential Equations

      巻: 37 ページ: 947-968

    • DOI

      10.1080/03605302.2012.668256

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Global existence for two dimensional quadratic derivative nonlinear Schredinger equations2012

    • 著者名/発表者名
      N.Hayashi and P.I.Naumkin
    • 雑誌名

      Communications in Partial Differential Equations

      巻: 37 ページ: 732-752

    • DOI

      10.1080/03605302.2011.626099

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wave operators to a quadratic nonlinear Klein-Gordon equation in two space dimensions revisited2012

    • 著者名/発表者名
      N.Hayashi , P.I.Naumkin and S.Tonegawa
    • 雑誌名

      Zeitschrift fur Angewandte Math. und Physik

      巻: 63 ページ: 655-673

    • DOI

      10.1007/s00033-011-0183-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Almost global existence of solutions to the Kadomtsev-Petviashvili equations2012

    • 著者名/発表者名
      N.Hayashi , P.I.Naumkin and T.Niizato
    • 雑誌名

      Funkcialaj Ekvacioj

      巻: 55 ページ: 157-168

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Global existence of solutions to nonlinear dispersive wave equations2012

    • 著者名/発表者名
      N.Hayashi , S.Kobayashi and P.I.Naumkin
    • 雑誌名

      Differential and Integral Equations

      巻: 25 ページ: 685-698

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quadratic nonlinear Klein-Gordon equation in one dimension2012

    • 著者名/発表者名
      N.Hayashi and P.I.Naumkin
    • 雑誌名

      J. Math. Phys.

      巻: 53 ページ: 103711-36

    • DOI

      10.1063/1.4759156

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonexistence of asymptotically free solution of systems of nolinear Schredinger equations2012

    • 著者名/発表者名
      N.Hayashi, C.Li and P.I.Naumkin
    • 雑誌名

      Electron. J. Diff. Equ.

      巻: 2012 ページ: 1-14

    • 査読あり
  • [学会発表] Scattering problem for nonlinear Klein-Gordon equations in 2d

    • 著者名/発表者名
      林 仲夫
    • 学会等名
      RIMS 研究集会「幾何学的偏微分方程式に対する保存則と正則性特異性の研究」
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 招待講演
  • [学会発表] A system of quadratic nonlinear Klein-Gordon equations in 2d

    • 著者名/発表者名
      林 仲夫
    • 学会等名
      奈良女子大学偏微分方程式研究集会
    • 発表場所
      奈良女子大学
    • 招待講演
  • [学会発表] On NLS and NLKG systems

    • 著者名/発表者名
      林 仲夫
    • 学会等名
      China-Japan Joint Meeting at JanJi
    • 発表場所
      Janbian University, 延辺大学
    • 招待講演
  • [学会発表] 1次元非線形 Klein-Gordon 方程式解の漸近評価

    • 著者名/発表者名
      林 仲夫
    • 学会等名
      日本数学会秋季総合分科会
    • 発表場所
      九州大学
  • [学会発表] Modified scattering operator for the derivative nonlinear Schredinger equation

    • 著者名/発表者名
      林 仲夫
    • 学会等名
      International Workshop on PDE "Nonlinear Dispersive Equations and Fluid Mechanics"-Well-posedness and Smoothing Effect-"
    • 発表場所
      東北大学 青葉山キャンパス 数理科学記念館(川井ホール)
    • 招待講演
  • [学会発表] Logarithmic time decay for cubic nonlinear Schredinger equations

    • 著者名/発表者名
      林 仲夫
    • 学会等名
      熊本大学応用解析セミナー
    • 発表場所
      熊本大学
    • 招待講演
  • [学会発表] Quadratic nonlinear Klein-Gordon equations in 1d or 2d

    • 著者名/発表者名
      林 仲夫
    • 学会等名
      第30回九州における偏微分方程式研究集会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 招待講演
  • [学会発表] Logarithmic time decay and cubic nonlinear Schredinger equations

    • 著者名/発表者名
      林 仲夫
    • 学会等名
      日本数学会年会
    • 発表場所
      京都大学

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公開日: 2014-07-24  

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