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三维空间Gross-Pitaevskii方程的涡环钉扎。 (英语) Zbl 1282.35030号

作者考虑了一个非线性薛定谔型方程(所谓的Gross-Pitaevskii方程)\[i u_t=-\varepsilon^2\增量u+(V(y)+|u|^2)u,\]其中,\(u:\mathbb{R}^3\times\mathbb{R}\to\mathbb2{C}\)是未知函数\(\varepsilon>0\)是一个小参数,\(V(y)\)是真正的光滑势。假设\(V(y)\)是形式的对称函数\[V(y_1,y_2,y_3)=V(r,y_3)=V,\]他们寻找固定的解决方案\[u(y,t)=e^{i\nut}\波浪线{u}(y1,y2,y3),\]其中,\(nu\ in \mathbb{R}\)是一个常数,\(tilde{u}\ in H^1(\mathbb{R}^3)\)描述了两个涡旋环相互距离\(O(1/\sqrt{|\log\varepsilon|})\)的空间轮廓。这些涡环通过相互作用的平衡和电势(V(y))的影响固定在它们的位置。
应用偏微分方程的有限维约化方法,证明了两类此类定常解的存在性。对于第一种类型,漩涡沿圆环居中\[\sqrt{y_1^2+y_2^2}=f_j,四y_3=d_j,四j=1,2,\]其中,\(d_1=d_2=0\)和\(f1\),\(f2\)是满足\(f1-f_2=O(1/\sqrt{|\log\varepsilon|})\)的两个数字。对于第二种类型,涡的中心曲线由相同的方程给出,但现在有(f_1=f_2)和(d_1),(d_2)满足(d_1+d_2=0)和(d_1-d_2=O(1/\sqrt{|\log\varepsilon|})。

MSC公司:

35B25型 偏微分方程背景下的奇异摄动
40年第35季度 量子力学中的偏微分方程
60年第35季度 与光学和电磁理论相关的PDE
35克55 NLS方程(非线性薛定谔方程)
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全文: 内政部