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2016 年度 実績報告書

複数の場の相互作用を記述する非線形偏微分方程式の適切性と解の漸近挙動

研究課題

研究課題/領域番号 25400176
研究機関島根大学

研究代表者

和田 健志  島根大学, 総合理工学研究科, 教授 (70294139)

研究分担者 中村 誠  山形大学, 理学部, 教授 (70312634)
北 直泰  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (70336056)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード非線形偏微分方程式
研究実績の概要

磁場を含む Schrodinger 方程式の平滑化評価,および Schrodinger 方程式に対する修正型 Strichartz 評価とその非線形問題への応用についての研究を行った.平滑化効果とは,方程式の解が初期データよりも滑らかになる現象であり,放物型方程式の典型的な性質であるが,Schrodinger 方程式など分散型波動方程式もやや弱い形でこの様な性質を持つことが一般に知られている.本研究では磁場を含む Schrodinger 方程式において,磁場の滑らかさが低い場合でも平滑化効果が成立することを不等式の形で示した.Strichartz 評価は発展方程式の解の時空間における可積分性を表現する不等式であり,一種の平滑化効果とも考えられる.このタイプの評価式は非線形偏微分方程式の適切性を証明する上で重要な役割を果たす.本研究では, Schrodinger 方程式に対する Strichartz 評価を時間に関する微分を含む形に修正し,それを用いて非線形 Schrodinger 方程式の適切性をほぼ最良と考えられる仮定のものに示した.

非線形方程式の初期値問題では,方程式の階数や初期条件の滑らかさ等から,臨界指数とよばれる非線形項の指数が定まる.前年度までの研究で,我々は初期データが小さい場合,及び非線形項の指数が臨界指数より小さい場合に初期値問題の適切性を証明した.最終年度は臨界冪で初期データの大きさが任意の場合の適切性を証明しようと研究に取り組んだ.これが解決できれば,非線形 Schrodinger 方程式の適切性についてはほぼ完全に解決すると考えられるが,技術的な困難から本年度中の解決には到らなかった.これを解決するべく来年度以降も研究を継続したい.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Kato type smoothing estimates for magnetic Schrodinger equations with rough potentials2017

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

      Advanced Studies in Pure Mathematics

      巻: - ページ: 印刷中

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] On the existence time of local solutions for critical semilinear Schroedinger equations in Sobolev spaces2017

    • 著者名/発表者名
      T. Iwabuchi, M. Nakamura
    • 雑誌名

      Nonlinear Analysis: Real World Applications

      巻: 33 ページ: 168--180

    • DOI

      doi:10.1016/j.nonrwa.2016.06.009

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Decay estimate and asymptotic behavior ofsmall solutions to Schrodinger equations with subcritical dissipative nonlinearity2017

    • 著者名/発表者名
      N. Kita, Y. Nakamura
    • 雑誌名

      Advanced Studies in Pure Mathematics

      巻: - ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [学会発表] Some effects of the spatial variance on the Cauchy problem for partial differential equations2016

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura
    • 学会等名
      RIMS研究集会「調和解析と非線形偏微分方程式」
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 年月日
      2016-07-04 – 2016-07-06
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On a derivation of partial differential equations based on the relativistic theory2016

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura
    • 学会等名
      信州大学偏微分方程式研究集会
    • 発表場所
      信州大学
    • 年月日
      2016-06-17 – 2016-06-18
    • 招待講演
  • [学会発表] Modified Strichartz estimates with applications to local well-posedness for nonlinear Schrodingier equations2016

    • 著者名/発表者名
      T. Wada
    • 学会等名
      RIMS研究集会「保存則と保存則をもつ偏微分方程式に対する解の正則性,特異性および長時間挙動の研究」
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 年月日
      2016-06-06 – 2016-06-08
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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