Stabilité des solitons et des multi-solitons pour l'équation de Landau-Lifschitz

Résumé : Dans cette thèse, nous étudions l'équation de Landau-Lifshitz avec une anisotropie planaire en dimension un. Cette équation décrit la dynamique de l'aimantation dans des matériaux ferromagnétiques. Elle admet des solutions particulières de type onde progressive appelées solitons.D'abord, nous montrons la stabilité asymptotique des solitons de vitesse non nulle appelés solitons sombres dans l'espace d'énergie. Plus précisément, nous prouvons que toute solution correspondant à une donnée initiale proche du soliton de vitesse non nulle, converge faiblement dans l'espace d'énergie en temps long, vers un soliton de vitesse non nulle, sous les invariances géométriques de l'équation. Notre analyse repose sur les idées développées par Martel et Merle pour les équations de Korteweg-de Vries généralisées. Nous utilisons la transformée de Madelung pour étudier le problème dans le cadre hydrodynamique. Nous invoquons ensuite la stabilité orbitale des solitons et la continuité faible du flot afin de construire le profil limite. Nous établissons de plus une formule de monotonie pour le moment, ce qui nous permet d'avoir la localisation du profil limite. Sa régularité et sa décroissance exponentielle découlent d'un résultat de régularité pour les solutions localisées des équations de Schrödinger. Nous finissons la preuve par un théorème de type Liouville, qui nous indique que seuls les solitons vérifient ces propriétés dans leurs voisinages.Nous nous intéressons également à la stabilité asymptotique d'une superposition de plusieurs solitons appelées multi-solitons. Les solitons de vitesse non nulle sont ordonnés selon leurs vitesses et sont initialement bien séparés. Nous démontrons la stabilité asymptotique autour et entre les solitons. Plus précisément, nous montrons que pour une donnée initiale proche de la somme de $N$ solitons sombres, la solution correspondante converge faiblement vers un des solitons de la somme, quand elle est translatée au niveau du centre de ce soliton, et converge faiblement vers zéro quand elle est translatée entre les solitons.
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Thèse
Equations aux dérivées partielles [math.AP]. Université Paris-Saclay, 2016. Français. 〈NNT : 2016SACLX028〉
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Soumis le : lundi 6 février 2017 - 14:25:06
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Yakine Bahri. Stabilité des solitons et des multi-solitons pour l'équation de Landau-Lifschitz. Equations aux dérivées partielles [math.AP]. Université Paris-Saclay, 2016. Français. 〈NNT : 2016SACLX028〉. 〈tel-01457418〉

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