一类典型非线性薛定谔方程组及相关问题的研究

批准号:
11501143
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
18.0 万元
负责人:
彭艳芳
依托单位:
学科分类:
A0304.椭圆与抛物型方程
结题年份:
2018
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
伍芸、吴祥、吴云顺
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中文摘要
非线性薛定谔方程是量子力学中的基本方程,描述了非线性光学,水波和 Bose-Einstein凝聚态等许多物理现象。由于薛定谔方程具有广泛的物理应用背景,因而近年来一直是偏微分方程研究中关注的热点问题。. 本项目将重点研究一类典型的带临界指数的非线性薛定谔方程组及其相关问题,应用Nehari流形,集中紧性原理,构造函数等方法,拟将重点探讨以下几方面的问题:.(1) 低维情况下方程组极小能量正解的存在性问题;.(2) 低维情况下方程组变号解的存在性问题;.(3) 全空间中方程组极小能量解的存在性及唯一性,极小能量解流形的非退化性等问题;.(4) 方程组在非平凡拓扑区域上正解的存在性等问题。同时在上述研究的基础上,进一步探讨分数阶薛定谔方程组的一些相关问题。本项目的研究具有一定的物理意义,同时是对现有一些关于非线性薛定谔方程的重点研究成果的进一步深化探讨。
英文摘要
Nonlinear Schrödinger equation is a basic equation in quantum mechanics and is widely used in nonlinear optics, wave and Bose-Einstein condensed-matter physics model etc. In recent years, due to its wide range of physical application, Schrödinger equation has been a hot topic in the study of partial differential equations. .Our project will mainly focus on a class of typical nonlinear Schrödinger system with Sobolev critical exponents and its related problems, by virtue of Nehari manifold, concentrated compactness principle and the method of constructing functions,some problems will be studied from the following aspects: . (1) the existence of least energy positive solutions in lower dimension; . (2) the existence of sign-changing solutions in lower dimension;. (3) the existence of positive solutions, the existence and uniqueness of the least energy solution, the nondegeneracy of the mainflod of least energy solutions in the whole space; . (4) the existence of positive solutions in the nontrivial topology domains. Moreover, basing on this basis, some related problems on fractional Schrödinger system will be further discussed. The project has a wide physical meaning and is a further discussion on some existing important results about the nonlinear Schrödinger system.
非线性Schrödinger方程组是非线性偏微分方程中极其重要的一类方程,具有广泛的应用性,是量子力学中的基本数学模型,可用于描述非线性光学,水波和Bose-Einstein凝聚态等许多物理现象,因此对非线性Schrödinger方程组的研究在数学及物理学中具有很重要的理论和实际应用价值。本项目主要研究了几类非线性Schrödinger方程组及其相关的分数阶Schrödinger方程组解的存在性及解的性态等问题。具体的研究内容如下:首先,我们讨论了低维情况下一类带Sobolev临界指数的非线性Schrödinger方程组在有界区域上变号解的存在性问题,通过建立相应的约束集合及构造截断函数的方法我们得到了当空间维数为N=5时,方程组至少存在一个变号解,我们的结果将单个方程在低维情况下变号解的存在性推广到了方程组,同时也将方程组在N≥6变号解的存在性的结果扩展到了N=5维的情形;其次,针对一类含参数的带Sobolev临界指数的非线性Schrödinger方程组,我们应用复杂的分析证明了全空间中参数在满足不同条件下极小能量正解的唯一性,解流形的非退化性等结果;进一步,通过应用山路引理,Ekeland变分原理,集中紧性原理等方法也证明了上述方程组在带非线性扰动项情况下极小能量正解的存在性;再次,我们研究了一类带Sobolev临界指数的非线性Schrödinger方程组,一方面证明了其在全空间中极小能量正解的唯一性,解流形的非退化性等结果,我们的研究中涉及到很复杂精细的计算及分析技巧;另一方面,在全空间中极小能量正解的唯一性结果的基础上,通过建立全局紧性结果,我们进一步证明了上述方程组在非平凡拓扑区域上正解的存在性,此结果将单个方程在非平凡拓扑区域上正解的存在性的经典结果推广到了上述方程组;最后,我们研究了几类分数阶非线性Schrödinger方程组解的存在性及解的性态等问题。一方面应用复杂精细的分析技巧我们证明了一类分数阶非线性Schrödinger方程组在全空间中极小能量正解的唯一性,解流形的非退化性等结果;另一方面,应用有限约化方法分别证明了两类分数阶非线性Schrödinger方程组在位势函数满足一定条件下多峰解的存在性及集中性。
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ON A SINGULAR ELLIPTIC SYSTEM INVOLVING THE CAFFARELLI-KOHN-NIRENBERG INEQUALITY
涉及卡法雷利-科恩-尼伦伯格不等式的奇异椭圆系统
DOI:--
发表时间:2017
期刊:数学杂志
影响因子:--
作者:PENG Yan-fang
通讯作者:PENG Yan-fang
Computational method for optimal control of switched systems with input and state constraints
输入和状态约束的切换系统最优控制计算方法
DOI:10.1016/j.nahs.2017.04.001
发表时间:2017-11
期刊:Nonlinear Analysis:Hybrid Systems
影响因子:--
作者:Xiang Wu;KanjianZhang;Ming Cheng
通讯作者:Ming Cheng
Existence, non-degeneracy of proportional positive solutions and least energy solutions for a fractional elliptic system
分数阶椭圆系统比例正解和最小能量解的存在性、非简并性
DOI:10.57262/ade/1504231225
发表时间:2017-05
期刊:Adv. Differential Equations
影响因子:--
作者:QiHan He;Shuangjie Peng;Yanfang Peng
通讯作者:Yanfang Peng
DOI:10.1080/00036811.2016.1178241
发表时间:2017-05
期刊:Applicable Analysis
影响因子:1.1
作者:Weiming Liu;Yanfang Peng
通讯作者:Yanfang Peng
DOI:--
发表时间:2018
期刊:应用数学学报
影响因子:--
作者:彭艳芳
通讯作者:彭艳芳
变粘性系数的非齐次不可压流体力学方程的真空问题
- 批准号:12361046
- 项目类别:地区科学基金项目
- 资助金额:27.00万元
- 批准年份:2023
- 负责人:彭艳芳
- 依托单位:
国内基金
海外基金
