一维双极量子漂移-扩散方程稳态解的存在性和经典极限

研究了来自于半导体器件和等离子体中的一维双极量子漂移-扩散模型的稳态解.在有合适边界条件的有界区域里,先利用Schauder不动点定理和能量估计的技巧,证明一维双极量子漂移-扩散模型的稳态解的存在性和唯一性;其次,研究双极量子漂移-扩散模型的稳态解的经典极限,即当普朗克常数ε趋于零时,量子漂移-扩散模型的稳态解趋向于经典漂移-扩散模型的稳态解.     

双极量子漂移-扩散模型弱解的整体存在性

研究一维双极量子漂移-扩散等温模型,它是由两个非线性四阶抛物方程与一个泊松方程耦合而成的方程组,在Dirichlet边界条件下,利用半离散化方法与熵估计方法证明了其弱解的整体存在性.     

有界域上一维双极量子力学模型解的经典极限（英文）

考虑一维双极等熵量子力学模型.首先,对方程进行一些变形,利用Poincarés不等式及函数收敛和弱收敛的一些性质,得到了稳态解的经典极限,即当普朗克常量ε趋于0时,量子力学模型方程的稳态解趋于经典力学模型方程的稳态解.然后,利用非稳态解已有的一些结论和Sobolev不等式,Schwartz不等式,Gronwall不等式及一些能量估计,得到了非稳态解的经典极限,即量子力学模型方程的光滑解趋于经典力学模型方程的光滑解.     

一维量子Euler-Poisson方程的解的渐近性

讨论了一类一维量子半导体方程,这类方程具有等熵Euler—Poisson方程的形式,并且动量方程有量子势力项和松弛项．当远场动量不一致和远场电场非零时,证明了一维量子Euler—Poisson方程的初值问题的解的渐近性．通过选择适当的修正函数和能量估计的方法,得到了上述初值问题的解在时间足够大时收敛到相应的稳态解．这个结果改进了前人的关于远场动量一致和零远场电场时解的渐近性的结果．     

有界域上一维双极量子力学模型解的经典极限

考虑一维双极等熵量子力学模型.首先,对方程进行一些变形,利用Poincarés不等式及函数收敛和弱收敛的一些性质,得到了稳态解的经典极限,即当普朗克常量ε趋于0时,量子力学模型方程的稳态解趋于经典力学模型方程的稳态解.然后,利用非稳态解已有的一些结论和Sobolev不等式,Schwartz不等式,Gronwall不等式及一些能量估计,得到了非稳态解的经典极限,即量子力学模型方程的光滑解趋于经典力学模型方程的光滑解.     

一维非稳态半导体漂移扩散模型的弱Galerkin有限元法

本文提出了一种求解一维非稳态半导体漂移扩散模型的弱Galerkin有限元法.该模型是一个描述静电势分布的泊松方程和一个刻画电子守恒性的非线性对流扩散方程的耦合系统.该格式在单元内部用分片k(k≥0)次多项式来逼近静电势Ψ和电子浓度n,用分片k+1次多项式来逼近静电势Ψ和电子浓度n的导数.本文得到了半离散问题的最优误差估计.数值实验验证了理论结果.     

量子漂移-扩散等温模型解的长时间性质

研究一维单极量子漂移-扩散等温模型,它是用来模拟超小半导体器件发生量子效应的宏观量子模型之一,反映了电子浓度与静电场位势之间的非线性关系.量子漂移-扩散模型与经典漂移-扩散模型的区别在于前者包含了量子校正项.从数学的角度讲,此模型是由一个非线性四阶抛物方程与一个泊松方程耦合而成的方程组.研究此模型的困难在于非线性四阶抛物方程缺少极大值原理.利用对数索伯列夫不等式与能量估计的方法,在周期边界条件下,证明了当时间趋于无穷大时此模型的解以指数函数的速度趋于它的平均值.     

一维双极漂移——扩散方程在半空间上的解的渐近性

本文讨论来自于半导体器件中的古典双极漂移一扩散方程,它是最简单的宏观半导体模型．我们证明了它在半空间上的初边值问题的强解的整体存在性．同时,我们也证明了这种强解收敛到非线性扩散波和建立了相应的代数收敛估计．     

一维双极粘滞量子流体力学模型解的存在性

研究了一类一维稳态双极半导体方程的粘滞量子流体力学模型.该模型包含关于粒子浓度和电流密度的连续方程以及电势Poisson方程的耦合方程组,其中含有三阶量子修正项和二阶粘滞项.该问题在有界区间(0,1)中讨论,并通过边界条件的假设将原方程组变形为常见的形式,得到原问题的等价问题.用截断方法将等价问题正则化,并得到正则化问题解的先验估计.利用Leray-Schauder不动点定理证明正则化问题解的存在性,最后通过L∞估计证明正则化问题的解即为原问题的解,从而证明了原双极粘滞量子流体力学模型存在稳态解.     

一维双极Euler-Poisson方向的有非零边值的初边值问题的整体适应性(英文)

主要考察来自半导体材料或者等离子体的双极流体动力学模型,它由带松弛项的Euler型方程组和电场的Pois-son型方程组耦合而成.运用经典的能量估计的方法,证明了一类有非零边值条件的初边值问题的光滑小解的适定性.即在半空间上得到了整体光滑解的存在性和唯一性.同时得到:当时间足够大时,上述光滑解收敛到多孔介质方程的解,即原初边值问题的解是有扩散波现象的.     

Weak solutions of the isothermal bipolar hydrodynamic model for semiconductors with large data

This paper is devoted to weak solutions of Cauchy problem to the isothermal bipolar hydrodynamic model with large data. The model takes the bipolar Euler-Poisson form, with electric field and relaxation terms added to the momentum equations. Using Glimm scheme to the hyperbolic part and the standard theory to the ordinary differential equations, we first construct the approximation solutions, then from the facts that the total charge is quasi-conservation, we can obtain a uniform estimate of the total variation of the electric field, which allows to prove the L∞ estimate of densities and velocities, and the convergence of the scheme. Then we can prove the global existence of weal solution to Cauchy problem with large data.     

三维双极欧拉泊松方程解的逐点估计

主要研究半导体器件和等离子体中一类三维双极欧拉泊松方程．当初值是一个定常状态附近的小扰动时,通过对格林函数的分析和对应的能量估计,给出了初边值问题的光滑解的逐点估计;其次,也得到了解的最佳Lp衰减率．     

Asymptotic behavior of the solutions to the one-dimensional nonisentropic hydrodynamic model for semiconductors

In this paper, the asymptotic behavior of the global smooth solutions to the Cauchy problem for the one-dimensional nonisentropic Euler-Poisson (or full hydrodynamic) model for semiconductors, where the energy equation with non-zero thermal conductivity coefficient are contained, is discussed. The global existence of smooth solutions for the Cauchy problem with small perturbed initial data is proved. In particular, that the solutions converge to the corresponding stationary solutions exponentially fast as t → ∞ is showed. Biography: LI Yeping(1972–), male, Associate professor, Ph.D., research direction: nonlinear partial differential equations.     

非等熵半导体模型的稳态解的动量松弛时间极限

对一个多维非等熵流体动力学半导体模型的稳态解的动量松弛时间极限进行了讨论.该模型为非等熵Euler-Poisson方程组.由配备的渐近展开的理论,首先在适当的函数空间内建立展开模型,然后证明了该渐近展开对任意阶都是成立的.     

Euler-Poisson 方程的一类爆破解和时间周期解

研究了宇宙常数是负值的Euler-Poisson方程,证明了一类爆破解的存在性(对应于物理上的中心塌缩现象),并给出了具体的爆破速度;同时还证明了时间周期解的存在性.运用MATLAB数学软件对相关结果做了数值验证.     

-维双极Euler-Poisson方向的有非零边值的初边值问题的整体适应性

主要考察来自半导体材料或者等离子体的双极流体动力学模型,它由带松弛项的Euler型方程组和电场的Pois-son型方程组耦合而成．运用经典的能量估计的方法,证明了一类有非零边值条件的初边值问题的光滑小解的适定性．即在半空间上得到了整体光滑解的存在性和唯一性．同时得到：当时问足够大时,上述光滑解收敛到多孔介质方程的解,即原初边值问题的解是有扩散波现象的．     

稳态双极粘滞量子流体力学模型的正解的存在性

文章研究一类带有特殊粘滞项的稳态双极流体力学模型正解的存在性.这个模型含有三阶量子修正项和二阶黏滞项。文章先将原方程组变形为常见的形式,得到原问题的等价问题利用先验估计和Leray-Schauder不动点定理证明了无论是等熵还是等温条件下,对于所有的电流密度,此模型存在正解.     

稳态双极黏滞量子流体力学模型的正解的存在性

研究一类带有特殊黏滞项的稳态双极流体力学模型正解的存在性。这个模型含有三阶量子修正项和二阶黏滞项。先将原方程组变形为常见的形式。得到原问题的等价问题利用先验估计和Leray-Schauder不动点定理。证明了无论是等熵还是等温条件下,对于所有的电流密度,此模型存在正解。