带奇异势的非线性Schrödinger方程解的渐近行为研究
批准号:
12071323
项目类别:
面上项目
资助金额:
51.0 万元
负责人:
朱世辉
依托单位:
学科分类:
辛几何与数学物理
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
朱世辉
中文摘要
本项目拟研究偶极玻色-爱因斯坦凝聚方程和玻色星体方程及其相关带奇异势的非线性Schrödinger方程,其爆破机制、基态解的动力学行为等方面与经典的不带奇异势非线性Schrödinger方程有显著差异。利用Profile分解理论、集中紧-刚性引理等深入挖掘关联孤立子的变分特征,尤其是由奇异势导出的新变分结构。研究方程整体解的渐近行为,包括:解整体存在的最佳门槛质量及其大初值散射性质、门槛质量附近驻波的渐近动力学行为等。研究方程爆破解的渐近行为,包括在临界-次临界非线性幂下方程爆破解的存在性、爆破速率、爆破点的极限图景等。最后,对以上性质进行数值模拟与计算,力争对带奇异势的非线性Schrödinger方程解的渐近行为有全景刻画。
英文摘要
In this project, we study models for the dipolar Bose-Einstein condensations and the Boson star, and the related nonlinear Schrödinger equations with singular potentials, whose blow-up mechanics, dynamics of ground states are quite different from that for the nonlinear Schrödinger equation without any singular potential. Firstly, we apply the modern analysis tools including the profile decomposition theory and the compactness-rigidity method etc, to explore variational characteristics for related solitons. Particularly, we aim to find out new variational characteristics generated from the singular potentials. Secondly, we investigate asymptotic behavior of global solutions for the above two nonlinear Schrödinger equations with singular potentials, including sharp threshold mass for global solutions, scattering of global solutions with big initial data and asymptotic dynamical properties of standing waves near the sharp threshold mass etc. Thirdly, we investigate asymptotic behavior of blow-up solutions for the above nonlinear Schrödinger equations with singular potentials, including existence of blow-up solutions under the critical and subcritical nonlinearities, blow-up rate, limiting profile of blow-up points etc. Finally, we consider numerical simulations and computations for the above dynamical properties, and pursue a panorama of the asymptotic behavior for the nonlinear Schrödinger equations with singular potentials.
本项目研究了偶极相互作用的Gross-Pitaveskii-Poisson方程、带扰动的四阶非线性Schrödinger方程、Davey-Stewartson系统、分数阶非线性Schrödinger方程、带扰动的Hartree方程等非线性波动系统的Cauchy问题。通过构造了多种约束变分问题,利用Profile分解、集中紧等现代变分理论求解上述变分问题,讨论了上述Cauchy问题对应各种基态孤立子的变分特征、各种最佳Gagliardo-Nirenberg不等式。通过构造各种变分问题问题,提出了一套以现代变分分析理论为工具,研究具有扰动的非线性Schrödinger方程解整体存在和爆破的最佳门槛条件、驻波解轨道稳定的新技术路径。得到了上述发展系统爆破解的存在性及最佳判别准则、爆破解动力学性质、驻波的轨道稳定性等动力学性质。依托本项目,发表研究论文11篇,其中10篇被SCI收录,包括:J. Differential Equations, Studies in Applied Mathematics, Advances in Nonlinear Analysis等,培养毕业硕士研究生9人。项目负责人以第一完成人获2022年四川省自然科学三等奖。
分数阶非线性Schrödinger方程的爆破动力学
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批准号:11501395
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:18.0万元
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批准年份:2015
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负责人:朱世辉
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依托单位:
四阶非线性Schrödinger方程解的爆破图景
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批准号:11226162
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项目类别:数学天元基金项目
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资助金额:3.0万元
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批准年份:2012
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负责人:朱世辉
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依托单位:
国内基金
海外基金