中国科学(数学)2024,Vol.54Issue(5) :747-764.DOI:10.1360/SSM-2023-0270

具有周期外力场Dirac方程的基态解

Ground state solutions to the Dirac equation with the periodic external force field

陈鹏 吴艳 唐先华
中国科学(数学)2024,Vol.54Issue(5) :747-764.DOI:10.1360/SSM-2023-0270

具有周期外力场Dirac方程的基态解

Ground state solutions to the Dirac equation with the periodic external force field

陈鹏 1吴艳 2唐先华3
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作者信息

  • 1. 三峡数学研究中心,宜昌 443002;三峡大学理学院,宜昌 443002
  • 2. 三峡大学理学院,宜昌 443002
  • 3. 中南大学数学与统计学院,长沙 410083
  • 折叠

摘要

本文研究非线性Dirac方程-i∑3k=1αk∂ku+aβu+M(x)u=g(x,|u|)u基态解的存在性,其中位势函数M(x)是周期的.当非线性项g在无穷远处分别满足超二次与局部超二次增长条件时,利用非Nehari流形方法,在非线性项没有严格单调条件的情形下,证明Nehari-Pankov型基态解的存在性.主要克服了两个困难:(1)相关能量泛函是强不定的,即工作空间分解成的正负子空间的维数都是无穷大,这导致经典的临界点定理不能直接应用;(2)当非线性项不是全局超二次时,验证Cerami序列的环绕结构并证明其有界性.

Abstract

In this paper,we study the ground state solution to the Dirac equation-i∑3k=1αk∂ku+aβu+M(x)u=g(x,|u|)u,where the potential function M(x)is periodic when the nonlinear function g satisfies the super-quadratic and local super-quadratic growth conditions at infinity respectively.The existence of Nehari-Pankov-type ground states is proved using the non-Nehari manifold method without strictly monotone conditions.We primarily overcome two major difficulties:(1)the strongly indefinite associated functional,i.e.,the workspace is decomposed into positive and negative subspaces,both with infinite dimensions,which makes the classical critical point theorem unable to be directly applied;(2)verification of the link geometry and the boundedness of Cerami sequences when the nonlinearity is not globally super-quadratic at infinity.

关键词

基态解/Dirac方程/非Nehari流形方法

Key words

ground state solution/Dirac equation/non-Nehari manifold method

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基金项目

国家自然科学基金(11301297)

湖北省自然科学基金(2021CFB473)

出版年

2024
中国科学(数学)
中国科学院

中国科学(数学)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.221
ISSN:1674-7216
参考文献量34
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