Chien,C.-S。;Jeng,B.-W。;李,Z.C。 计算薛定谔-泊松系统波函数的一种与时间无关的方法。 (英语) Zbl 1212.65433号 数字。线性代数应用。 15,第1号,55-82(2008). 作者提出了一种有限元离散格式,用于计算单位平方上具有周期边界条件的薛定谔-Poisson系统的特征值和特征函数(波函数)。在算法的第一步,他们用分离变量(x)和(t)代替特征函数的特定公式,得到非线性Schrödinger-Poisson特征值问题。他们通过一种双网格三角形有限元方法解决了这个问题,该方法从粗略网格上的延拓方法获得的初始近似开始,并得到几个第一特征对。迭代求解非线性泊松方程。利用这些结果,作者返回到原始Schrödinger-Poisson系统的解。本文详细讨论了二阶偏微分方程本征问题的变分形式和有限元逼近。在精细网格上使用瑞利商迭代来改进最初获得的特征对。采用共轭梯度法或最小残差法(MINRES)求解线性代数系统。最后,作者给出了一些非平凡的数值例子,其结果以表格和图表形式给出。他们表明,应用于这些例子的算法的收敛速度为\(O(h^4)\),这改进了迄今为止已知的结果。作者得出结论,他们的方法的优点包括:不需要离散薛定谔方程左侧的含时算子,以及他们的算法处理聚集特征值的能力。审核人:Karel Segeth(普拉哈) 引用于2文件 MSC公司: 65N25型 含偏微分方程边值问题特征值问题的数值方法 2005年第81季度 薛定谔、狄拉克、克莱恩·戈登和其他量子力学方程的封闭解和近似解 40年第35季度 量子力学中的偏微分方程 第35页 偏微分方程背景下特征值的估计 65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法 35页30 偏微分方程的非线性特征值问题和非线性谱理论 55年第35季度 NLS方程(非线性薛定谔方程) 关键词:薛定谔-泊松系统;波函数;本征对;有限元法;双网格方案;特征值;本征函数;算法;非线性薛定谔-泊松特征值问题;非线性泊松方程;瑞利商迭代;共轭梯度法;最小残差法;数值示例;收敛 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{C.S.Chien}等人,数字。线性代数应用。15,第1号,55-82(2008年;兹bl 1212.65433) 全文: 内政部 参考文献: [1] ,(编辑)。化学和物理中的多尺度计算方法。北约科学系列。IOS出版社:阿姆斯特丹,2001年。 [2] 多尺度科学计算:2000年回顾。调查报告,以色列雷霍沃特魏兹曼科学研究所。 [3] Illner,《微分方程杂志》145 pp 1–(1998) [4] Ringhofer,《应用数学快报》13第27页–(2000) [5] Chang,《计算物理杂志》226 pp 104–(2007) [6] Xu,SIAM科学计算杂志15 pp 231–(1994) [7] Chien,SIAM科学计算杂志27页1287–(2006) [8] 徐,《计算数学70》第17页–(1999) [9] Chang,《计算与应用数学杂志》205 pp 509–(2007) [10] 科斯特纳,《物理评论》E 52第1181页–(1995年) [11] Schepper,Computing 64,第191页–(2000年) [12] Schepper,《应用数学与计算》121第1页–(2001年) [13] 偏微分方程的数值分析。普伦蒂斯·霍尔:恩格尔伍德悬崖,新泽西州,1990年。 [14] 有限元方法的数学理论。施普林格:纽约,1994年·doi:10.1007/978-1-4757-4338-8 [15] .特征值问题。《有限元方法》(第1部分),(eds),《数值分析手册》,第二卷。北荷兰:阿姆斯特丹,1991年;641–787页·doi:10.1016/S1570-8659(05)80042-0 [16] 引言a l’分析部分的等式数量。马森:巴黎,1983年。 [17] 椭圆问题的有限元方法。荷兰北部:阿姆斯特丹,1978年。 [18] 奇异、界面和无穷大椭圆方程的组合方法。Kluwer学术出版社:Dordrecht,1998年·Zbl 0909.65079号 ·doi:10.1007/978-1-4613-3338-8 [19] 巴布什卡,《计算数学》27第221页–(1973) [20] Barrett,Numerische Mathematik 49 pp 343–(1986) [21] 杜绍尔,SIAM数值分析杂志32,第296页–(1995) [22] King,Numeriche Mathematik第23页,第153页–(1974年) [23] 金,《计算数学》32 pp 111–(1978) [24] Shi,《国际工程数值方法杂志》20页2027–(1984) [25] Utku,《应用力学与工程中的计算机方法》,第30页,103–(1982) [26] 戴维森,《计算物理杂志》17,第87页–(1975) [27] 大型特征值问题的数值方法。曼彻斯特大学出版社:英国曼彻斯特,1992年。 [28] Sleijpen,SIAM矩阵分析与应用杂志17 pp 401–(1996) [29] Sleijpen,BIT 36第595页–(1996年) [30] Lui,《数值算法》10 pp 363–(1995) [31] Smith,IEEE天线和传播汇刊37,第1490页–(1989) [32] 杜尔,SIAM科学计算杂志19页1767–(1998) [33] 真实空间中自洽电子结构的多尺度方法。《化学和物理的多尺度计算方法》,(编辑),北约科学系列。IOS出版社:阿姆斯特丹,2001年;90–103. [34] , , , . Kohn-Sham方程的大尺度多级解:方法和应用。《化学和物理的多尺度计算方法》,(eds),《北约科学丛书》。IOS出版社:阿姆斯特丹,2001年;65–89. 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。