• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2021 年度 実績報告書

離散幾何学と滑らかな幾何学をつなぐ幾何解析の展開と物質・材料科学との連携

公募研究

研究領域次世代物質探索のための離散幾何学
研究課題/領域番号 20H04642
研究機関九州大学

研究代表者

小磯 深幸  九州大学, マス・フォア・インダストリ研究所, 教授 (10178189)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
キーワード変分問題 / ウルフ図形 / 非等方的エネルギー / エネルギー極小解 / 自由境界問題 / 平均曲率 / 平均曲率一定曲面 / 可展面
研究実績の概要

曲面の非等方的エネルギーの変分問題は、扱うエネルギー密度関数に応じて、液体・方向性のある液晶・結晶(固体)の全ての場合の最適形状を求めるという課題を与える。さらに、ローレンツ・ミンコフスキー空間内の計量が正定値とは限らない平均曲率一定(以下ではCMCと略記)超曲面もまた、この種の変分問題の解の例と見做せる。このような一般的な変分問題の解として、滑らかな曲面・カドのある曲面・多面体(あるいは離散曲面)の全てが現れる。解は一般には特異点を持ち、それは頂点・辺やその高次元版、因果型(causal character)が変化する点などである。これらを統一的に扱うことにより、滑らかな微分幾何学や楕円型作用素が支配的な曲面の研究では扱わなかった曲面の解析を行うことになる。これらに関して以下の結果と展望を得た。
非等方的エネルギー密度関数が2階連続的微分可能で凸性を持つ場合について、(n+1)次元ユークリッド空間の楔状あるいは錐状閉領域における超曲面についての自由境界問題のエネルギー極小解の存在と一意性定理を得、学術雑誌での出版が決定した。
(n+1)次元ローレンツ・ミンコフスキー空間内の空間的グラフ及び時間的グラフの平均曲率に対するHeinz型評価、及び、全超平面上で定義された関数のグラフとなっている空間的CMC超曲面及び時間的CMC超曲面が超平面となるための、グラフを定義する関数に対する十分条件を得、学術雑誌で出版した(川上裕氏(金沢大),本田淳史氏(横浜国立大),通峻祐氏(輪島高)との共同研究)。
特異点を持つ可展面(平面を伸び縮みさせずに連続的に曲げたり折ったりして得られる曲面)に対するある変分問題の最適解を決定した。この課題については多数の数値計算結果が知られているので、今後は今回得られた理論的な最適解との優位性の比較を行い、特異点を持つ曲面に対する変分法の研究を推進していく。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Stable anisotropic capillary hypersurfaces in a wedge2022

    • 著者名/発表者名
      Koiso Miyuki
    • 雑誌名

      Mathematics in Engineering

      巻: 5 ページ: -

    • DOI

      10.3934/mine.2023029

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Uniqueness problem for closed non-smooth hypersurfaces with constant anisotropic mean curvature and self-similar solutions of anisotropic mean curvature flow2021

    • 著者名/発表者名
      Koiso Miyuki
    • 雑誌名

      Springer Proceedings in Mathematics & Statistics

      巻: 349 ページ: 169-185

    • DOI

      10.1007/978-3-030-68541-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heinz-type mean curvature estimates in Lorentz-Minkowski space2021

    • 著者名/発表者名
      Honda Atsufumi、Kawakami Yu、Koiso Miyuki、Tori Syunsuke
    • 雑誌名

      Revista Matematica Complutense

      巻: 34 ページ: 641~651

    • DOI

      10.1007/s13163-020-00373-9

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 区分的に滑らかな可展面のガウス曲率2022

    • 著者名/発表者名
      小磯深幸,奥田健斗
    • 学会等名
      日本応用数理学会第18回研究部会連合発表会
  • [学会発表] Variational problems for surfaces2022

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Koiso
    • 学会等名
      Workshop on Differential Geometry and Geometric Analysis
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 区分的に連続な曲線と曲面の幾何2021

    • 著者名/発表者名
      小磯深幸,奥田健斗
    • 学会等名
      日本応用数理学会2021年度年会
  • [学会発表] Uniqueness problems for closed non-smooth hypersurfaces with constant anisotropic mean curvature2021

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Koiso
    • 学会等名
      RIMS Workshop "Mathematical methods for the studies of flow, shape, and dynamics"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Stable anisotropic capillary hypersurfaces in a wedge and application to partially-crystalline variational problems2021

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Koiso
    • 学会等名
      15th International Conference on Free Boundary Problems (FBP 2021)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Geometry of crystalline variational problem2021

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Koiso
    • 学会等名
      The 21st International Conference on Discrete Geometric Analysis for Materials Design
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会・シンポジウム開催] Workshop on Differential Geometry and Geometric Analysis2022

URL: 

公開日: 2022-12-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi