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Publication

A Spectral Ansatz for The Long-Time Homogenization of The Wave Equation

Matthias Benjamin Ruf
2024
Journal Articles

Résumé

Consider the wave equation with heterogeneous coefficients in the homogenization regime. At large times, the wave interacts in a nontrivial way with the heterogeneities, giving rise to effective dispersive effects. The main achievement of the present work is a new ansatz for the long-time two -scale expansion inspired by spectral analysis. Based on this spectral ansatz, we extend and refine all previous results in the field, proving homogenization up to optimal timescales with optimal error estimates, and covering all the standard assumptions on heterogeneities (both periodic and stationary random settings).

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/bbb8d372-ace0-4160-bfc8-faa654479770

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Matthias Benjamin Ruf
2024
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Consider the wave equation with heterogeneous coefficients in the homogenization regime. At large times, the wave interacts in a nontrivial way with the heterogeneities, giving rise to effective dispersive effects. The main achievement of the present work is a new ansatz for the long-time two -scale expansion inspired by spectral analysis. Based on this spectral ansatz, we extend and refine all previous results in the field, proving homogenization up to optimal timescales with optimal error estimates, and covering all the standard assumptions on heterogeneities (both periodic and stationary random settings).

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Hamiltonien de Heisenberg

Dans la théorie du magnétisme quantique, l'hamiltonien de Heisenberg décrit un ensemble de moments magnétiques localisés en interaction. Cet hamiltonien s'écrit : où est le magnéton de Bohr, est le rapport gyromagnétique du i-ème moment localisé, est un opérateur de spin, est le champ magnétique externe, et est la constante d'échange. Pour l'interaction est antiferromagnétique et pour elle est ferromagnétique. En général, les sites i sont placés sur les nœuds d'un réseau régulier.

Corps commutatif

vignette|Corps commutatif (pour n premier) En mathématiques, un corps commutatif (parfois simplement appelé corps, voir plus bas, ou parfois appelé champ) est une des structures algébriques fondamentales de l'algèbre générale. C'est un ensemble muni de deux opérations binaires rendant possibles les additions, soustractions, multiplications et divisions. Plus précisément, un corps commutatif est un anneau commutatif dans lequel l'ensemble des éléments non nuls est un groupe commutatif pour la multiplication.

Champ (physique)

En physique, un champ est la donnée, pour chaque point de l'espace-temps, de la valeur d'une grandeur physique. Cette grandeur physique peut être scalaire (température, pression...), vectorielle (vitesse des particules d'un fluide, champ électrique...) ou tensorielle (comme le tenseur de Ricci en relativité générale). Un exemple de champ scalaire est donné par la carte des températures d'un bulletin météorologique télévisé : la température atmosphérique prend, en chaque point, une valeur particulière.

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