Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > math > arXiv:2510.00811

帮助 | 高级搜索

数学 > 谱理论

arXiv:2510.00811 (math)
[提交于 2025年10月1日 ]

标题: 谱极小分割的无界区域

标题: Spectral minimal partitions of unbounded domains

Authors:Matthias Hofmann, James B. Kennedy, Hugo Tavares
摘要: 我们研究在$d$维空间中构造$k$-谱最小分割的问题,其中要最小化的能量泛函是适当薛定谔算子$-\Delta +V$的谱的下确界的$p$-范数 ($1 \le p \le \infty$),在分割单元(细胞)的边界上具有狄利克雷条件。本文的主要创新之处在于,这些区域可以是无界的,包括体积无限的区域。 首先,我们通过一个涉及整个区域上薛定谔算子本质谱的下确界$\Sigma$以及所有$k-1$分割的下界能量的阈值,证明了所有$k$分割中最小能量的精确上界。在该阈值严格以下,我们发展了一种类似集中紧性原理的论证,证明最优分割存在,并且每个单元都具有基态(即每个单元上的谱的下确界是一个简单孤立特征值)。其次,对于$p<\infty$,当能量和阈值水平相同时,我们表明可能存在或不存在最小分割。此外,即使存在,它们也可能不具有基态。第三,对于$p=\infty$,最小分割总是存在,甚至在阈值水平上,但这些分割可能具有或不具有基态。此外,在阈值以下,我们可以始终构造一个最小分割,这是一个等分割。在阈值处,我们证明谱最小分割不一定需要是等分割。我们给出了各种域和势的例子,以说明在此设置中出现的新现象。
摘要: We study the problem of constructing $k$-spectral minimal partitions of domains in $d$ dimensions, where the energy functional to be minimized is a $p$-norm ($1 \le p \le \infty$) of the infimum of the spectrum of a suitable Schr\"odinger operator $-\Delta +V$, with Dirichlet conditions on the boundary of the partition elements (cells). The main novelty of this paper is that the domains may be unbounded, including of infinite volume. First, we prove a sharp upper bound for the infimal energy among all $k$-partitions by a threshold value which involves the infimum $\Sigma$ of the essential spectrum of the Schr\"odinger operator on the whole domain as well as the infimal energy among all $k-1$-partitions. Strictly below such threshold, we develop a concentration-compactness-type argument showing optimal partitions exist, and each cell admits ground states (i.e., the infimum of the spectrum on each cell is a simple isolated eigenvalue). Second, for $p<\infty$, when the energy and the threshold level coincide, we show there may or may not be minimizing partitions. Moreover, even when these exist, they may not have ground states. Third, for $p=\infty$, minimal partitions always exist, even at the threshold level, but these may or may not admit ground states. Moreover, below the threshold, we can always construct a minimizer, which is an equipartition. At the threshold value we show that spectral minimal partitions may not need to be equipartitions. We give a variety of examples of both domains and potentials to illustrate the new phenomena that occur in this setting.
主题: 谱理论 (math.SP) ; 偏微分方程分析 (math.AP)
MSC 类: 35J10, 35B65, 35J20, 49Q10, 81Q10
引用方式: arXiv:2510.00811 [math.SP]
  (或者 arXiv:2510.00811v1 [math.SP] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2510.00811
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Matthias Hofmann [查看电子邮件]
[v1] 星期三, 2025 年 10 月 1 日 12:17:40 UTC (77 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
查看许可
当前浏览上下文:
math.SP
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-10
切换浏览方式为:
math
math.AP

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号