The nonlinear Schrödinger equation: electrostatic self-interaction and interplay with geometric contexts

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Ramos, Gustavo de Paula
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/45/45131/tde-12082024-114527/
Resumo: This thesis consists of a compilation of the contributions proposed by its author during his doctorate, all of them related in some degree to the Nonlinear Schrödinger Equation (NLSE) -epsilon^2 Delta u + V u = u |u|^(p-2) in Omega (whose properties vary from chapter to chapter), where epsilon > 0; V denotes a positive effective external potential in Omega and 2 < p < 2^* , 2^* denoting the critical Sobolev exponent. Throughout the thesis, we employ the variational method, which consists in associating the critical points of an energy functional J_epsilon to the weak solutions of the respectively considered problems. The obtained results are concerned with the existence and properties of weak solutions, the influence of the domain in their multiplicity and their asymptotic profile in limit situations. We divide the thesis in two independent parts: (i) electrostatic self-interaction of quantum matter and (ii) the NLSE in geometric contexts. In the first part, we study systems which model the electrostatic self-interaction of charged quantum matter in R 3 , all of them of the form -epsilon^2 Delta u + (V + phi) u = u |u|^(p-2); P phi = 4 pi u^2, where P is an elliptic differential operator whose definition depends on the considered theory for electromagnetism. The second part is focused on the NLSE in domains more usually studied in differential geometry, considering the nondegeneracy of solutions in Riemannian manifolds and the multiplicity of solutions in a Riemannian orbifold.
id USP_3662b60b6c9410bc3e97719189689b11
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-12082024-114527
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str
spelling The nonlinear Schrödinger equation: electrostatic self-interaction and interplay with geometric contextsEquação não linear de Schrödinger: auto-interação eletrostática e interação com contextos geométricosCategoria Ljusternik-SchnirelmannEquação não linear de SchrödingerLimite semiclássicoLjusternik-Schnirelmann categoryLyapunov-Schmidt reductionNonlinear Schrödinger equationOrbifold riemannianoRedução Lyapunov-SchmidtRiemannian orbifoldSchrödinger-Bopp-Podolsky systemSemiclassical limitSistema Schrödinger-Bopp-PodolskyThis thesis consists of a compilation of the contributions proposed by its author during his doctorate, all of them related in some degree to the Nonlinear Schrödinger Equation (NLSE) -epsilon^2 Delta u + V u = u |u|^(p-2) in Omega (whose properties vary from chapter to chapter), where epsilon > 0; V denotes a positive effective external potential in Omega and 2 < p < 2^* , 2^* denoting the critical Sobolev exponent. Throughout the thesis, we employ the variational method, which consists in associating the critical points of an energy functional J_epsilon to the weak solutions of the respectively considered problems. The obtained results are concerned with the existence and properties of weak solutions, the influence of the domain in their multiplicity and their asymptotic profile in limit situations. We divide the thesis in two independent parts: (i) electrostatic self-interaction of quantum matter and (ii) the NLSE in geometric contexts. In the first part, we study systems which model the electrostatic self-interaction of charged quantum matter in R 3 , all of them of the form -epsilon^2 Delta u + (V + phi) u = u |u|^(p-2); P phi = 4 pi u^2, where P is an elliptic differential operator whose definition depends on the considered theory for electromagnetism. The second part is focused on the NLSE in domains more usually studied in differential geometry, considering the nondegeneracy of solutions in Riemannian manifolds and the multiplicity of solutions in a Riemannian orbifold.Esta tese visa apresentar as contribuições propostas pelo autor durante seus estudos de doutorado, todas relacionadas em algum grau à equação não linear de Schrödinger -epsilon^2 Delta u + V u = u |u|^(p-2) em Omega (cujas propriedades variam de capítulo para capítulo), onde epsilon > 0; V denota um potencial exterior efetivo em Omega e 2 < p < 2^* , 2^* denotando a potência crítica para os mergulhos de Sobolev. Ao longo da tese, empregamos o método variacional, que consiste em associar os pontos críticos de um funcional energia J_epsilon às soluções fracas dos respectivos problemas considerados. Os resultados obtidos dizem respeito à existência e propriedades das soluções fracas, a influência do domínio em sua multiplicidade e seu perfil assintótico em situações-limite. A tese é dividida em duas partes independentes: (i) auto-interação eletrostática de matéria quântica e (ii) a equação não linear de Schrödinger em contextos geométricos. Na primeira parte, estudamos sistemas que modelam a auto-interação eletrostática de matéria quântica carregada em R^3 , todos da forma -epsilon^2 Delta u + (V + phi) u = u |u|^(p-2); P phi = 4 pi u^2, onde P é um operador diferencial elíptico que varia de acordo com a teoria física considerada. A segunda parte se foca na equação não linear de Schrödinger em domínios mais usualmente estudados em geometria diferencial, considerando a não degenerescência de soluções em variedades riemannianas e a multiplicidade de soluções num orbifold riemanniano.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSiciliano, GaetanoRamos, Gustavo de Paula2024-07-08info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/45/45131/tde-12082024-114527/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesseng2024-09-02T11:01:02Zoai:teses.usp.br:tde-12082024-114527Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-09-02T11:01:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv The nonlinear Schrödinger equation: electrostatic self-interaction and interplay with geometric contexts
Equação não linear de Schrödinger: auto-interação eletrostática e interação com contextos geométricos
title The nonlinear Schrödinger equation: electrostatic self-interaction and interplay with geometric contexts
spellingShingle The nonlinear Schrödinger equation: electrostatic self-interaction and interplay with geometric contexts
Ramos, Gustavo de Paula
Categoria Ljusternik-Schnirelmann
Equação não linear de Schrödinger
Limite semiclássico
Ljusternik-Schnirelmann category
Lyapunov-Schmidt reduction
Nonlinear Schrödinger equation
Orbifold riemanniano
Redução Lyapunov-Schmidt
Riemannian orbifold
Schrödinger-Bopp-Podolsky system
Semiclassical limit
Sistema Schrödinger-Bopp-Podolsky
title_short The nonlinear Schrödinger equation: electrostatic self-interaction and interplay with geometric contexts
title_full The nonlinear Schrödinger equation: electrostatic self-interaction and interplay with geometric contexts
title_fullStr The nonlinear Schrödinger equation: electrostatic self-interaction and interplay with geometric contexts
title_full_unstemmed The nonlinear Schrödinger equation: electrostatic self-interaction and interplay with geometric contexts
title_sort The nonlinear Schrödinger equation: electrostatic self-interaction and interplay with geometric contexts
author Ramos, Gustavo de Paula
author_facet Ramos, Gustavo de Paula
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Siciliano, Gaetano
dc.contributor.author.fl_str_mv Ramos, Gustavo de Paula
dc.subject.por.fl_str_mv Categoria Ljusternik-Schnirelmann
Equação não linear de Schrödinger
Limite semiclássico
Ljusternik-Schnirelmann category
Lyapunov-Schmidt reduction
Nonlinear Schrödinger equation
Orbifold riemanniano
Redução Lyapunov-Schmidt
Riemannian orbifold
Schrödinger-Bopp-Podolsky system
Semiclassical limit
Sistema Schrödinger-Bopp-Podolsky
topic Categoria Ljusternik-Schnirelmann
Equação não linear de Schrödinger
Limite semiclássico
Ljusternik-Schnirelmann category
Lyapunov-Schmidt reduction
Nonlinear Schrödinger equation
Orbifold riemanniano
Redução Lyapunov-Schmidt
Riemannian orbifold
Schrödinger-Bopp-Podolsky system
Semiclassical limit
Sistema Schrödinger-Bopp-Podolsky
description This thesis consists of a compilation of the contributions proposed by its author during his doctorate, all of them related in some degree to the Nonlinear Schrödinger Equation (NLSE) -epsilon^2 Delta u + V u = u |u|^(p-2) in Omega (whose properties vary from chapter to chapter), where epsilon > 0; V denotes a positive effective external potential in Omega and 2 < p < 2^* , 2^* denoting the critical Sobolev exponent. Throughout the thesis, we employ the variational method, which consists in associating the critical points of an energy functional J_epsilon to the weak solutions of the respectively considered problems. The obtained results are concerned with the existence and properties of weak solutions, the influence of the domain in their multiplicity and their asymptotic profile in limit situations. We divide the thesis in two independent parts: (i) electrostatic self-interaction of quantum matter and (ii) the NLSE in geometric contexts. In the first part, we study systems which model the electrostatic self-interaction of charged quantum matter in R 3 , all of them of the form -epsilon^2 Delta u + (V + phi) u = u |u|^(p-2); P phi = 4 pi u^2, where P is an elliptic differential operator whose definition depends on the considered theory for electromagnetism. The second part is focused on the NLSE in domains more usually studied in differential geometry, considering the nondegeneracy of solutions in Riemannian manifolds and the multiplicity of solutions in a Riemannian orbifold.
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 2024-07-08
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/45/45131/tde-12082024-114527/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/45/45131/tde-12082024-114527/
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1818279191193321472