The nonlinear Schrödinger equation: electrostatic self-interaction and interplay with geometric contexts
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | eng |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| 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. |
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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 |
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