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关于高阶空间分数阶狄拉克方程的基本解

偏微分方程分析 2021-09-02 v2

摘要

从狄拉克算子 D=j=1nejxj\mathbf{D}=\sum_{j=1}^n\mathbf{e}_j\partial_{x_j} 的伪微分分解 D=(Δ)12H\mathbf{D}=(-\Delta)^{\frac{1}{2}}\mathcal{H} 出发,该分解由一阶分数阶算子 (Δ)12(-\Delta)^{\frac{1}{2}} 与 Riesz-Hilbert 型算子 H\mathcal{H} 构成,我们将研究 L\'evy-Feller 型空间分数阶狄拉克方程 tΦα(x,t;θ)=(Δ)α2exp(iπθ2H)Φα(x,t;θ)\partial_t\Phi_\alpha(\mathbf{x},t;\theta)=-(-\Delta)^{\frac{\alpha}{2}}\exp\left( \frac{i\pi\theta}{2} \mathcal{H}\right)\Phi_\alpha(\mathbb{x},t;\theta) 的基本解,其中涉及阶数为 α\alpha 的分数阶拉普拉斯算子 (Δ)α2-(-\Delta)^{\frac{\alpha}{2}},满足 2mα<2m+22m\leq \alpha <2m+2 (mNm\in \mathbb{N}),以及指数算子 exp(iπθ2H)\exp\left( \frac{i\pi\theta}{2} \mathcal{H}\right) 作为分数阶 Riesz-Hilbert 变换的超复对应物,其带有取值于 θmin{α2m,2m+2α}|\theta|\leq \min\{\alpha-2m,2m+2-\alpha\} 的偏度参数 θ\theta。此类模型问题使我们能够获得高阶热型方程 tFM(x,t)=κM(x)MFM(x,t)\partial_t F_M(x,t)=\kappa_M(\partial_x)^M F_M(x,t) (M=2,3,)(M=2,3,\ldots) 基本解的超复对应形式,其中考虑 D\mathbf{D} 的偶次幂即 D2m=(Δ)m\mathbf{D}^{2m}=(-\Delta)^{m} (M=α=2mM=\alpha=2m) 与奇次幂即 D2m+1=(Δ)m+12H\mathbf{D}^{2m+1}=(-\Delta)^{m+\frac{1}{2}}\mathcal{H} (M=α=2m+1M=\alpha=2m+1)。

关键词

引用

@article{arxiv.2104.01500,
  title  = {On Fundamental Solutions of Higher-Order Space-Fractional Dirac equations},
  author = {Nelson Faustino},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2104.01500},
  year   = {2021}
}

备注

13 pages. Refs. correctly included (v2)