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薄区域中非局部等周问题的极小化子级联

偏微分方程分析 2014-04-14 v2

摘要

对于薄矩形区域 Ω\e=(0,\e)×(0,1)\Omega_\e=(0,\e)\times (0,1),我们考虑二维非局部等周问题的极小化:infuEΩ\eγ(u) \inf_u E^{\gamma}_{\Omega_\e}(u) 其中 EΩ\eγ(u):=PΩ\e({u(x)=1})+γΩ\e\absv2dx E^{\gamma}_{\Omega_\e}(u):= P_{\Omega_\e}(\{u(x)=1\})+\gamma\int_{\Omega_\e}\abs{\nabla{v}}^2\,dx 极小化是在满足质量约束 \fintΩ\eu=m\fint_{\Omega_\e}u=m(其中 m(1,1)m\in (-1,1))的竞争函数 uBV(Ω\e;{±1})u\in BV(\Omega_\e;\{\pm 1\}) 上进行的。此处 PΩ\e({u(x)=1})P_{\Omega_\e}(\{u(x)=1\}) 表示集合 {u(x)=1}\{u(x)=1\}Ω\e\Omega_\e 中的周长,\fint\fint 表示积分平均,vv 表示 Poisson 问题 Δv=um  \mboxin  Ω\e,vnΩ\e=0  \mboxon  Ω\e,Ω\ev=0. -\Delta v=u-m\;\mbox{in}\;\Omega_\e,\quad\nabla v\cdot n_{\partial\Omega_\e}=0\;\mbox{on}\;\partial\Omega_\e,\quad\int_{\Omega_\e}v=0. 的解。我们证明了当 \e1\e\ll 1 时,条纹图案是极小化子,且随着 γ\gamma\to\infty,条纹数量以 γ1/3\gamma^{1/3} 的速度增长。随后,我们将此结果推广至更高维情形。

关键词

引用

@article{arxiv.1309.0597,
  title  = {Cascade of minimizers for a nonlocal isoperimetric problem in thin domains},
  author = {Massimiliano Morini and Peter Sternberg},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1309.0597},
  year   = {2014}
}

备注

20 pages, 2 figures