Chern-Simons-Higgs薛定谔方程组解的存在性
The Existence of Solutions for the Schrödinger-Chern-Simons-Higgs System
收稿日期: 2020-12-25
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Received: 2020-12-25
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作者简介 About authors
邓金,E-mail:
In this paper, we study the existence standing wave solutions for a nonlinear Schrödinger equation coupled with a neutral scalar field and a gauge field. We establish the existence result for the case that the exponent p of nonlinear term is greater than 2.
Keywords:
本文引用格式
邓金.
Deng Jin.
1 引言
本文研究了以下含有中性标量场及规范位势的非线性薛定谔方程组
其中
可以简化为拉格朗日密度
其中
对于静态驻波解
当
如文献[1] 有
因此可以得到
从而, 问题(1.3)–(1.8) 可以简化为问题(1.1).
受这些工作的启发, 我们研究
定理1.1 假设
我们将用变分法证明定理1.1. 首先, 对于任意给定的
问题(1.12) 有唯一解如下
其中积分核
因此, 可以把
对于
定理1.2 假设
虽然问题(1.1) 对应泛函
在本文第2节中, 证明了相关泛函满足
2 $ (P S)_{c} $ 条件
本节中, 我们将在
满足
因此, 将(2.2) 式代入(2.1) 式, 我们可以得到简化的泛函
根据Strauss不等式[19]有
对于任意
引理2.1 如果
可以验证
令
在文献[3] 中, 证明了以下结论.
命题2.1 假设在空间
在文献[1] 中证明了如下结果.
引理2.2 对于任意
定义
命题2.2 假设在空间
证 我们仅证明当
由(1.13) 式, 富比尼定理和引理2.2, 有
其中
又因为
类似地, 当
其中
命题2.3 假设
则
证 因为
由命题2.1和命题2.2, 可以得到
然后再由命题2.1和2.2得到结果. 命题2.3证毕.
3 当$ p>4 $ 时解的存在性
在本节中, 我们考虑了
引理3.1 如果
证 因为
选取
我们证明
令
即
从而
且
则当
于是可以得到
故有
从而得到
这说明
且
结合(3.5), (3.6) 式可以得到
由(1.6) 式有
因此
矛盾. 引理3.1证毕.
定理1.1的证明 考虑泛函
因为
下面, 我们考虑当
因为
再由引理3.1及命题, 可得
4 当$ 2<p<4 $ 时解的存在性
对于任意
其中
可以验证
对于任意
引理4.1 泛函
证 (i) 若
(ii) 对于任意
这说明当
对于任意
其中
则
下面证明, 若
引理4.2 存在与
证 我们用反证法: 假设对于任意
因为
我们有
因此
现在, 估计
若
若
此外, 由(2.5) 式, 我们有
因为
结合(4.2) 式, (4.3) 式及(4.5) 式可以得到
另一方面, (4.1) 式说明
于是
如果
定理1.2的证明 由引理4.1, 4.2, 可以得到泛函
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