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带有限同心 $\delta$ 壳的 Schr"odinger 算子散射矩阵的行列式公式

数学物理 2026-03-31 v2 math.MP

摘要

我们研究 R3\mathbb R^3 中具有有限同心 δ\delta--壳相互作用的 Schr"odinger 算子在平稳散射中的情况。该模型的自伴实现及其边界 resolvent 公式表明,在进行部分波分解后,相同的有限维边界矩阵也决定了通道散射系数。更具体地,对于每个角动量 \ell,通道系数 S(k)S_\ell(k) 满足 S(k)=detK(k2i0)/detK(k2+i0)S_\ell(k)=\det K_\ell(k^2-i0)/\det K_\ell(k^2+i0) 对于几乎每个 k>0k>0,其中 K(z)=IN+m(z)ΘK_\ell(z)=I_N+m_\ell(z)\Theta 为第 \ell 个简化边界矩阵。因此,在每个通道中,正能量散射问题可化为有限维矩阵问题,散射相可从 detK(k2+i0)\det K_\ell(k^2+i0) 中恢复。我们随后研究两个同心壳在 s 波通道的第一个非平凡情况,其中壳间相互作用产生非平凡阈值效应。我们推导 S0(k)S_0(k) 的显式公式并分析其作为 k0k\downarrow0 的行为。在常规阈值情形下,我们获得显式散射长度。我们进一步识别出一种阈值临界配置,特征为存在正规于原点的非平凡零能径向解,其外部常数项消失。在相应的非退化例外情况中,通常的有限散射长度失效,取而代之的是 S0(k)1S_0(k)\to -1k0k\downarrow0

关键词

引用

@article{arxiv.2603.24028,
  title  = {Determinant Formulas for Scattering Matrices of Schr\"odinger Operators with Finitely Many Concentric $\delta$-Shells},
  author = {Masahiro Kaminaga},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.24028},
  year   = {2026}
}

备注

37pages, no figure