Operator-theoretic approach to averaging Schrödinger-type equations with periodic coefficients
- Authors: Suslina T.A.1
-
Affiliations:
- Saint Petersburg State University
- Issue: Vol 78, No 6 (2023)
- Pages: 47-178
- Section: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/0042-1316/article/view/147968
- DOI: https://doi.org/10.4213/rm10143
- ID: 147968
Cite item
Abstract
About the authors
Tatiana Aleksandrovna Suslina
Saint Petersburg State University
Email: suslina@list.ru
Doctor of physico-mathematical sciences, Professor
References
- A. Bensoussan, J.-L. Lions, G. Papanicolaou, Asymptotic analysis for periodic structures, Stud. Math. Appl., 5, North-Holland Publishing Co., Amsterdam–New York, 1978, xxiv+700 pp.
- Н. С. Бахвалов, Г. П. Панасенко, Осреднение процессов в периодических средах. Математические задачи механики композиционных материалов, Наука, М., 1984, 352 с.
- В. В. Жиков, С. М. Козлов, О. А. Олейник, Усреднение дифференциальных операторов, Физматлит, М., 1993, 464 с.
- Е. В. Севостьянова, “Асимптотическое разложение решения эллиптического уравнения второго порядка с периодическими быстро осциллирующими коэффициентами”, Матем. сб., 115(157):2(6) (1981), 204–222
- В. В. Жиков, “Спектральный подход к асимптотическим задачам диффузии”, Дифференц. уравнения, 25:1 (1989), 44–50
- C. Conca, R. Orive, M. Vanninathan, “Bloch approximation in homogenization and applications”, SIAM J. Math. Anal., 33:5 (2002), 1166–1198
- М. Ш. Бирман, Т. А. Суслина, “Периодические дифференциальные операторы второго порядка. Пороговые свойства и усреднения”, Алгебра и анализ, 15:5 (2003), 1–108
- M. Ш. Бирман, Т. А. Суслина, “Пороговые аппроксимации резольвенты факторизованного самосопряженного семейства с учетом корректора”, Алгебра и анализ, 17:5 (2005), 69–90
- М. Ш. Бирман, Т. А. Суслина, “Усреднение периодических эллиптических дифференциальных операторов с учетом корректора”, Алгебра и анализ, 17:6 (2005), 1–104
- M. Ш. Бирман, Т. А. Суслина, “Усреднение периодических дифференциальных операторов с учетом корректора. Приближение решений в классе Соболева $H^1(mathbb{R}^d)$”, Алгебра и анализ, 18:6 (2006), 1–130
- Т. А. Суслина, “Об усреднении периодических параболических систем”, Функц. анализ и его прил., 38:4 (2004), 86–90
- T. A. Suslina, “Homogenization of a periodic parabolic Cauchy problem”, Nonlinear equations and spectral theory, Amer. Math. Soc. Transl. Ser. 2, 220, Adv. Math. Sci., 59, Amer. Math. Soc., Providence, RI, 2007, 201–233
- Е. С. Василевская, “Усреднение параболической задачи Коши с периодическими коэффициентами при учете корректора”, Алгебра и анализ, 21:1 (2009), 3–60
- T. Suslina, “Homogenization of a periodic parabolic Cauchy problem in the Sobolev space $H^1(mathbb{R}^d)$”, Math. Model. Nat. Phenom., 5:4 (2010), 390–447
- Е. С. Василевская, Т. А. Суслина, “Пороговые аппроксимации факторизованного самосопряженного операторного семейства с учетом первого и второго корректоров”, Алгебра и анализ, 23:2 (2011), 102–146
- Е. С. Василевская, Т. А. Суслина, “Усреднение параболических и эллиптических периодических операторов в $L_2(mathbb{R}^d)$ при учете первого и второго корректоров”, Алгебра и анализ, 24:2 (2012), 1–103
- Т. А. Суслина, “Усреднение в классе Соболева $H^1(mathbb{R}^d)$ для периодических эллиптических дифференциальных операторов второго порядка при включении членов первого порядка”, Алгебра и анализ, 22:1 (2010), 108–222
- Т. А. Суслина, “Усреднение эллиптических систем с периодическими коэффициентами: операторные оценки погрешности в $L_2(mathbb{R}^d)$ с учетом корректора”, Алгебра и анализ, 26:4 (2014), 195–263
- Ю. М. Мешкова, “Усреднение задачи Коши для параболических систем с периодическими коэффициентами”, Алгебра и анализ, 25:6 (2013), 125–177
- Ю. М. Мешкова, “Усреднение периодических параболических систем по $L_2(mathbb{R}^d)$-норме при учете корректора”, Алгебра и анализ, 31:4 (2019), 137–197
- В. В. Жиков, “Об операторных оценках в теории усреднения”, Докл. РАН, 403:3 (2005), 305–308
- V. V. Zhikov, S. E. Pastukhova, “On operator estimates for some problems in homogenization theory”, Russ. J. Math. Phys., 12:4 (2005), 515–524
- V. V. Zhikov, S. E. Pastukhova, “Estimates of homogenization for a parabolic equation with periodic coefficients”, Russ. J. Math. Phys., 13:2 (2006), 224–237
- В. В. Жиков, С. Е. Пастухова, “Об операторных оценках в теории усреднения”, УМН, 71:3(429) (2016), 27–122
- M. Ш. Бирман, Т. А. Суслина, “Операторные оценки погрешности при усреднении нестационарных периодических уравнений”, Алгебра и анализ, 20:6 (2008), 30–107
- Ю. М. Мешкова, “Об усреднении периодических гиперболических систем”, Матем. заметки, 105:6 (2019), 937–942
- Yu. M. Meshkova, “On operator error estimates for homogenization of hyperbolic systems with periodic coefficients”, J. Spectr. Theory, 11:2 (2021), 587–660
- Ю. М. Мешкова, Усреднение периодических гиперболических систем при учете корректора по $L_2(mathbb{R}^d)$-норме, рукопись, 2018, 60 с.
- T. Suslina, “Spectral approach to homogenization of nonstationary Schrödinger-type equations”, J. Math. Anal. Appl., 446:2 (2017), 1466–1523
- M. A. Dorodnyi, “Operator error estimates for homogenization of the nonstationary Schrödinger-type equations: sharpness of the results”, Appl. Anal., 101:16 (2022), 5582–5614
- M. A. Dorodnyi, T. A. Suslina, “Spectral approach to homogenization of hyperbolic equations with periodic coefficients”, J. Differential Equations, 264:12 (2018), 7463–7522
- М. А. Дородный, Т. А. Суслина, “Усреднение гиперболических уравнений с периодическими коэффициентами в ${mathbb R}^d$: точность результатов”, Алгебра и анализ, 32:4 (2020), 3–136
- М. А. Дородный, “Усреднение периодических уравнений типа Шрeдингера при включении членов младшего порядка”, Алгебра и анализ, 31:6 (2019), 122–196
- Yu. Meshkova, Variations on the theme of the Trotter–Kato theorem for homogenization of periodic hyperbolic systems, 2021 (v1 – 2019), 62 pp.
- Т. А. Суслина, “Усреднение стационарной периодической системы Максвелла”, Алгебра и анализ, 16:5 (2004), 162–244
- Т. А. Суслина, “Усреднение стационарной периодической системы Максвелла с учетом корректора”, Алгебра и анализ, 19:3 (2007), 183–235
- M. A. Dorodnyi, T. A. Suslina, “Homogenization of a non-stationary periodic Maxwell system in the case of constant permeability”, J. Differential Equations, 307 (2022), 348–388
- A. Piatnitski, V. Sloushch, T. Suslina, E. Zhizhina, “On operator estimates in homogenization of nonlocal operators of convolution type”, J. Differential Equations, 352 (2023), 153–188
- Yu. Kondratiev, S. Molchanov, E. Zhizhina, “On ground state of some non local Schrödinger operators”, Appl. Anal., 96:8 (2017), 1390–1400
- A. Piatnitski, E. Zhizhina, “Periodic homogenization of nonlocal operators with a convolution-type kernel”, SIAM J. Math. Anal., 49:1 (2017), 64–81
- Д. И. Борисов, Е. А. Жижина, А. Л. Пятницкий, “Спектр оператора свертки с потенциалом”, УМН, 77:3(465) (2022), 173–174
- Н. А. Вениаминов, “Усреднение периодических дифференциальных операторов высокого порядка”, Алгебра и анализ, 22:5 (2010), 69–103
- A. А. Кукушкин, Т. А. Суслина, “Усреднение эллиптических операторов высокого порядка с периодическими коэффициентами”, Алгебра и анализ, 28:1 (2016), 89–149
- В. А. Слоущ, Т. А. Суслина, “Усреднение эллиптического оператора четвертого порядка с периодическими коэффициентами при учете корректоров”, Функц. анализ и его прил., 54:3 (2020), 94–99
- В. А. Слоущ, Т. А. Суслина, “Пороговые аппроксимации резольвенты полиномиального неотрицательного операторного пучка”, Алгебра и анализ, 33:2 (2021), 233–274
- В. А. Слоущ, Т. А. Суслина, “Операторные оценки при усреднении эллиптических операторов высокого порядка с периодическими коэффициентами”, Алгебра и анализ, 35:2 (2023), 107–173
- A. А. Милослова, Т. А. Суслина, “Усреднение параболических уравнений высокого порядка с периодическими коэффициентами”, Дифференциальные уравнения с частными производными, СМФН, 67, № 1, РУДН, М., 2021, 130–191
- T. A. Suslina, “Homogenization of the higher-order Schrödinger-type equations with periodic coefficients”, Partial differential equations, spectral theory, and mathematical physics, The Ari Laptev anniversary volume, EMS Ser. Congr. Rep., EMS Press, Berlin, 2021, 405–426
- T. A. Suslina, “Homogenization of the higher-order hyperbolic equations with periodic coefficients”, Lobachevskii J. Math., 42:14 (2021), 3518–3542
- С. Е. Пастухова, “Операторные оценки усреднения для эллиптических уравнений четвертого порядка”, Алгебра и анализ, 28:2 (2016), 204–226
- S. E. Pastukhova, “Estimates in homogenization of higher-order elliptic operators”, Appl. Anal., 95:7 (2016), 1449–1466
- С. Е. Пастухова, “$L^2$-аппроксимация резольвенты в усреднении эллиптических операторов высокого порядка”, Проблемы матем. анализа, 107 (2020), 113–132
- С. Е. Пастухова, “$L^2$-аппроксимации резольвенты в усреднении эллиптических операторов четвертого порядка”, Матем. сб., 212:1 (2021), 119–142
- С. Е. Пастухова, “Улучшенные $L^2$-аппроксимации резольвенты в усреднении операторов четвертого порядка”, Алгебра и анализ, 34:4 (2022), 74–106
- G. Griso, “Error estimate and unfolding for periodic homogenization”, Asymptot. Anal., 40:3-4 (2004), 269–286
- G. Griso, “Interior error estimate for periodic homogenization”, Anal. Appl. (Singap.), 4:1 (2006), 61–79
- C. E. Kenig, Fanghua Lin, Zhongwei Shen, “Convergence rates in $L^2$ for elliptic homogenization problems”, Arch. Ration. Mech. Anal., 203:3 (2012), 1009–1036
- М. А. Пахнин, Т. А. Суслина, “Операторные оценки погрешности при усреднении эллиптической задачи Дирихле в ограниченной области”, Алгебра и анализ, 24:6 (2012), 139–177
- T. A. Suslina, “Homogenization of the Dirichlet problem for elliptic systems: $L_2$-operator error estimates”, Mathematika, 59:2 (2013), 463–476
- T. Suslina, “Homogenization of the Neumann problem for elliptic systems with periodic coefficients”, SIAM J. Math. Anal., 45:6 (2013), 3453–3493
- Т. А. Суслина, “Усреднение эллиптических операторов с периодическими коэффициентами в зависимости от спектрального параметра”, Алгебра и анализ, 27:4 (2015), 87–166
- Yu. M. Meshkova, T. A. Suslina, Homogenization of the Dirichlet problem for elliptic systems: two-parametric error estimates, 2017, 45 pp.
- Ю. М. Мешкова, Т. А. Суслина, “Усреднение задачи Дирихле для эллиптических и параболических систем с периодическими коэффициентами”, Функц. анализ и его прил., 51:3 (2017), 87–93
- Qiang Xu, “Convergence rates for general elliptic homogenization problems in Lipschitz domains”, SIAM J. Math. Anal., 48:6 (2016), 3742–3788
- Zhongwei Shen, Jinping Zhuge, “Convergence rates in periodic homogenization of systems of elasticity”, Proc. Amer. Math. Soc., 145:3 (2017), 1187–1202
- Zhongwei Shen, Periodic homogenization of elliptic systems, Oper. Theory Adv. Appl., 269, Adv. Partial Differ. Equ. (Basel), Birkhäuser/Springer, Cham, 2018, ix+291 pp.
- Yu. M. Meshkova, T. A. Suslina, “Homogenization of initial boundary value problems for parabolic systems with periodic coefficients”, Appl. Anal., 95:8 (2016), 1736–1775
- Ю. М. Мешкова, Т. А. Суслина, “Усреднение первой начально-краевой задачи для параболических систем: операторные оценки погрешности”, Алгебра и анализ, 29:6 (2017), 99–158
- Jun Geng, Zhongwei Shen, “Convergence rates in parabolic homogenization with time-dependent periodic coefficients”, J. Funct. Anal., 272:5 (2017), 2092–2113
- Т. А. Суслина, “Усреднение стационарной периодической системы Максвелла в ограниченной области в случае постоянной магнитной проницаемости”, Алгебра и анализ, 30:3 (2018), 169–209
- T. A. Suslina, “Homogenization of the stationary Maxwell system with periodic coefficients in a bounded domain”, Arch. Ration. Mech. Anal., 234:2 (2019), 453–507
- Т. А. Суслина, “Усреднение задачи Дирихле для эллиптических уравнений высокого порядка с периодическими коэффициентами”, Алгебра и анализ, 29:2 (2017), 139–192
- T. A. Suslina, “Homogenization of the Neumann problem for higher order elliptic equations with periodic coefficients”, Complex Var. Elliptic Equ., 63:7-8 (2018), 1185–1215
- T. A. Suslina, “Homogenization of higher-order parabolic systems in a bounded domain”, Appl. Anal., 98:1-2 (2019), 3–31
- Weisheng Niu, Zhongwei Shen, Yao Xu, “Convergence rates and interior estimates in homogenization of higher order elliptic systems”, J. Funct. Anal., 274:8 (2018), 2356–2398
- Shu Gu, “Convergence rates in homogenization of Stokes systems”, J. Differential Equations, 260:7 (2016), 5796–5815
- Д. И. Борисов, “Асимптотики решений эллиптических систем с быстро осциллирующими коэффициентами”, Алгебра и анализ, 20:2 (2008), 19–42
- С. Е. Пастухова, Р. Н. Тихомиров, “Операторные оценки повторного и локально-периодического усреднения”, Докл. РАН, 415:3 (2007), 304–309
- С. Е. Пастухова, Р. Н. Тихомиров, “Оценки локально-периодического и повторного усреднения: параболические уравнения”, Докл. РАН, 428:2 (2009), 166–170
- С. Е. Пастухова, “Аппроксимация экспоненты оператора диффузии с многомасштабными коэффициентами”, Функц. анализ и его прил., 48:3 (2014), 34–51
- S. E. Pastukhova, “On resolvent approximations of elliptic differential operators with locally periodic coefficients”, Lobachevskii J. Math., 41:5 (2020), 818–838
- Н. Н. Сеник, “Об усреднении несамосопряженных локально периодических эллиптических операторов”, Функц. анализ и его прил., 51:2 (2017), 92–96
- Н. Н. Сеник, “Об усреднении локально периодических эллиптических и параболических операторов”, Функц. анализ и его прил., 54:1 (2020), 87–92
- N. N. Senik, “Homogenization for locally periodic elliptic operators”, J. Math. Anal. Appl., 505:2 (2022), 125581, 24 pp.
- N. N. Senik, “Homogenization for locally periodic elliptic problems on a domain”, SIAM J. Math. Anal., 55:2 (2023), 849–881
- N. N. Senik, “On homogenization for piecewise locally periodic operators”, Russ. J. Math. Phys., 30:2 (2023), 270–274
- Weisheng Niu, Zhongwei Shen, Yao Xu, “Quantitative estimates in reiterated homogenization”, J. Funct. Anal., 279:11 (2020), 108759, 39 pp.
- K. D. Cherednichenko, S. Cooper, “Resolvent estimates for high-contrast elliptic problems with periodic coefficients”, Arch. Ration. Mech. Anal., 219:3 (2016), 1061–1086
- K. D. Cherednichenko, Yu. Yu. Ershova, A. V. Kiselev, “Effective behaviour of critical-contrast PDEs: micro-resonanses, frequency conversion, and time dispersive properties. I”, Comm. Math. Phys., 375:3 (2020), 1833–1884
- D. Borisov, G. Cardone, L. Faella, C. Perugia, “Uniform resolvent convergence for strip with fast oscillating boundary”, J. Differential Equations, 255:12 (2013), 4378–4402
- D. Borisov, R. Bunoiu, G. Cardone, “Waveguide with non-periodically alternating Dirichlet and Robin conditions: homogenization and asymptotics”, Z. Angew. Math. Phys., 64:3 (2013), 439–472
- Д. И. Борисов, Т. Ф. Шарапов, “О резольвенте многомерных операторов с частой сменой краевых условий в случае третьего усредненного условия”, Проблемы матем. анализа, 83 (2015), 3–40
- A. G. Chechkina, C. D'Apice, U. De Maio, “Operator estimates for elliptic problem with rapidly alternating Steklov boundary condition”, J. Comput. Appl. Math., 376 (2020), 112802, 11 pp.
- В. В. Жиков, “О спектральном методе в теории усреднения”, Дифференциальные уравнения и динамические системы, Сборник статей, Труды МИАН, 250, Наука, МАИК “Наука/Интерпериодика”, М., 2005, 95–104
- T. A. Suslina, “Spectral approach to homogenization of elliptic operators in a perforated space”, Rev. Math. Phys., 30:8 (2018), 1840016, 57 pp.
- K. Cherednichenko, P. Dondl, F. Rösler, “Norm-resolvent convergence in perforated domains”, Asymptot. Anal., 110:3-4 (2018), 163–184
- С. Е. Пастухова, “$L^2$-аппроксимации резольвенты эллиптического оператора в перфорированном пространстве”, Труды Крымской осенней математической школы-симпозиума, СМФН, 66, № 2, РУДН, М., 2020, 314–334
- D. Borisov, G. Cardone, T. Durante, “Homogenization and norm-resolvent convergence for elliptic operators in a strip perforated along a curve”, Proc. Roy. Soc. Edinburgh Sect. A, 146:6 (2016), 1115–1158
- Д. И. Борисов, А. И. Мухаметрахимова, “Равномерная сходимость и асимптотики для задач в областях с мелкой перфорацией вдоль заданного многообразия в случае усредненного условия Дирихле”, Матем. сб., 212:8 (2021), 33–88
- D. I. Borisov, “Operator estimates for non-periodically perforated domains: disappearance of cavities”, Appl. Anal., 2023, Publ. online
- D. I. Borisov, J. Křiž, “Operator estimates for non-periodically perforated domains with Dirichlet and nonlinear Robin conditions: vanishing limit”, Anal. Math. Phys., 13:1 (2023), 5, 34 pp.
- A. Khrabustovskyi, O. Post, “Operator estimates for the crushed ice problem”, Asymptot. Anal., 110:3-4 (2018), 137–161
- C. Anne, O. Post, “Wildly perturbed manifolds: norm resolvent and spectral convergence”, J. Spectr. Theory, 11:1 (2021), 229–279
- A. Khrabustovskyi, M. Plum, “Operator estimates for homogenization of the Robin Laplacian in a perforated domain”, J. Differential Equations, 338 (2022), 474–517
- S. Brahim-Otsmane, G. A. Francfort, F. Murat, “Correctors for the homogenization of the wave and heat equations”, J. Math. Pures Appl. (9), 71:3 (1992), 197–231
- G. Allaire, A. Piatnitski, “Homogenization of the Schrödinger equation and effective mass theorems”, Comm. Math. Phys., 258:1 (2005), 1–22
- С. Ю. Доброхотов, В. Е. Назайкинский, А. И. Шафаревич, “Эффективные асимптотики решений задачи Коши с локализованными начальными данными для линейных систем дифференциальных и псевдодифференциальных уравнений”, УМН, 76:5(461) (2021), 3–80
- М. А. Дородный, Т. А. Суслина, “Усреднение гиперболических уравнений: Операторные оценки при учете корректоров”, Функц. анализ и его прил., 57:4 (2023), 123–129
- Т. А. Суслина, “Пороговые аппроксимации экспоненты факторизованного операторного семейства при учете корректоров”, Алгебра и анализ, 35:3 (2023), 138–184
- Т. Като, Теория возмущений линейных операторов, Мир, М., 1972, 740 с.
- В. Г. Мазья, Т. О. Шапошникова, Мультипликаторы в пространствах дифференцируемых функций, Изд-во Ленингр. ун-та, Л., 1986, 404 с.
- О. А. Ладыженская, Н. Н. Уральцева, Линейные и квазилинейные уравнения эллиптического типа, 2-е изд., Наука, М., 1973, 576 с.
- Р. Г. Штеренберг, “О структуре нижнего края спектра периодического магнитного оператора Шрeдингера с малым магнитным потенциалом”, Алгебра и анализ, 17:5 (2005), 232–243
Supplementary files
