Научная статья на тему 'О спектре двумерного обобщенного периодического оператора Шредингера'

О спектре двумерного обобщенного периодического оператора Шредингера Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
79
17
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОБОБЩЕННЫЙ ОПЕРАТОР ШРЕДИНГЕРА / АБСОЛЮТНАЯ НЕПРЕРЫВНОСТЬ СПЕКТРА / ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ / GENERALIZED SCHRODINGER OPERATOR / ABSOLUTE CONTINUITY OF THE SPECTRUM / PERIODIC POTENTIAL

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Данилов Леонид Иванович

Доказана абсолютная непрерывность спектра двумерного обобщенного периодического оператора Шредингера с непрерывной метрикой $g$ и скалярным потенциалом $V$, если коэффициенты Фурье функций $g^{\pm 1/2}$ удовлетворяют условию $\sum |N|^{1/2}|(g^{\pm 1/2})_N|

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

On the spectrum of a two-dimensional generalized periodic Schrodinger operator

Absolute continuity of the spectrum of a two-dimensional generalized periodic Schrodinger operator with continuous metric $g$ and scalar potential $V$ is proved provided that the Fourier coefficients of the functions $g^{\pm 1/2}$ satisfy the condition $\sum |N|^{1/2}|(g^{\pm 1/2})_N|

Текст научной работы на тему «О спектре двумерного обобщенного периодического оператора Шредингера»

УДК 517.958+517.984.5 © Л. И. Данилов

О СПЕКТРЕ ДВУМЕРНОГО ОБОБЩЕННОГО ПЕРИОДИЧЕСКОГО ОПЕРАТОРА ШРЕДИНГЕРА1

Доказана абсолютная непрерывность спектра двумерного обобщенного периодического оператора Шредингера с непрерывной метрикой д и скалярным потенциалом V, если коэффициенты Фурье функций д±1/2 удовлетворяют условию ^ N|1/2|(д±1/2)м| < и скалярный потенциал V имеет нулевую грань относительно оператора

— Д в смысле квадратичных форм.

Ключевые слова: обобщенный оператор Шредингера, абсолютная непрерывность спектра, периодический потенциал.

Введение

Рассмотрим двумерный обобщенный периодический оператор Шредингера

2

у " дх

^ _________ д д

н9 + у= я^т)+ т/> (°Л)

действующий в Ь2(М2), где положительная функция д : М2 ^ М и скалярный потенциал V : М2 ^ М — периодические функции с общей решеткой периодов Л С М2 и д, д-1 € Ь^(М2).

Пусть {Е^} — базис решетки Л, К — элементарная ячейка решетки Л, К * — элементарная ячейка обратной решетки Л* с базисными векторами Е* , удовлетворяющими условиям (Е*,Ег) = 5^1 (где 5^ — символ Кронекера). Скалярные произведения и нормы в пространствах Ь2(М2) и Ь2(К) вводятся обычным образом, при этом предполагается линейность по второму аргументу (в обозначениях пространство Ь2(К) не всегда будет явно указываться). Пусть Н5(М2) — класс Соболева порядка в ^ 0, НР(К) — множество функций <р : К ^ С, периодические продолжения которых (с решеткой периодов Л) принадлежат Н0С(М2). Функции, определенные на элементарной ячейке К, в дальнейшем будут также отождествляться с их периодическими продолжениями на все пространство М2. Через

рм = V-1 (К)/ р(х) е-2П (м’х) йх, N € Л*,

зк

обозначаются коэффициенты Фурье функций <р € Ь1(К), где у{.) — мера Лебега на М2.

Пусть Ьд(М2) — множество периодических с решеткой периодов Л С М2 функций Т € Ь2оС(М2; С) таких, что для любой функции р € Н 1(М2) функция Тр принадлежит пространству Ь2(М2) и для любого е > 0 существует константа Се, т ^ 0 такая, что для всех функций р € Н 1(М2)

НТИ1ь2(к2) ^ е Н^|Ь2(К2.с2) + Се,т \\vWl2(к2) . (0.2)

1

Через (М2) обозначим множество непрерывных периодических с решеткой периодов Л С М2 функций f : М2 ^ С, для которых

11^11(1)= £ (2тг|Ж|)2 \/м\ < +оо.

^2> мел*

Следующая теорема является основным результатом данной работы.

:Работа поддержана грантом РФФИ № 12-01-00195.

Теорема 0.1. Спектр обобщенного периодического оператора Шредингера (0.1) абсолютно непрерывен, если л/| V) Є 1Ьл(К2) и для положительной функции д : М2 —*■ М функции

і

^!~д и принадлежат пространству £д(М2).

Двумерный обобщенный периодический оператор Шредингера

— 2 д д Нд,А + У = ^ Аі)+У

з,і = 1 3

рассматривался в [1—8]. При этом скалярный и векторный потенциалы V : М2 ^ М и А : М2 ^ М2, а также матричная функция (метрика) О = {О31 }з^і = 1,2 предполагаются периодическими с общей решеткой периодов Л С М2. Матричная функция О является вещественной, симметрической и положительно определенной и, кроме того, СіI ^ О(х) ^ С21 при почти всех (п.в.) х Є М2, 0 < Сі ^ С2 (1 — единичная 2 х 2-матрица).

В [8] доказана абсолютная непрерывность спектра оператора (0.3), если

д

(1^С Є Я/ос(М2), — йеіС Є ЬЛ(М2), j = 1,2, (0.4)

дхз

Аз Є Ьл(М2), і = 1, 2 , (0.5)

и скалярный потенциал V определяется как обобщенная функция ^ , где ц — периодический борелевский заряд, удовлетворяющий некоторым дополнительным условиям (см. [7]). В

частности, можно предполагать, что V : М2 ^ М — измеримая функция и -\/| V) Є Ьд(М2). В доказательстве используется периодическая изотермическая замена координат, приводящая матричную функцию (О к скалярному виду д1. Другое доказательство абсолютной непрерывности спектра оператора (0.3), не использующее периодической замены координат и опирающееся на результаты о двумерном периодическом операторе Дирака, приведено в [9-11]. В [11] на матричную функцию (О и векторный потенциал А накладывались те же ограничения (0.4) и (0.5), а скалярный потенциал V задавался в виде эрмитовой формы V(ф, ф) в Ь2(М2) с областью определения Q(V) = Н 1(М2) э ф, ф, для которой

1) V(ф(. — N), ф(. — N)) = V(ф, ф) для всех ф, ф Є Н 1(М2) и всех N Є Л;

2) V(ег (к’х)ф,ф) = V(ф,е-г (к,х)ф) для всех к Є М2 (и всех ф, ф Є Н 1(М2));

3) для любого є > 0 существует число Сє = Сє (V) ^ 0 такое, что для всех ф Є Н 1(М2)

^(ф, ф)| ^ є II ^ф|||2 (К2 . С2) + Сє \\ф\\ь2 (К2 ) •

Рассматриваемые формы V для функций ф, ф Є Н 1(М2) П Со(М2) (где Со(М2) — пространство финитных функций из С(М2)) могут иметь вид

У(ф, <р) = фсрй/г, (0.6)

./к2

где у — периодический с решеткой периодов Л борелевский заряд (с локально конечной полной вариацией). Однако не всякую такую форму можно представить в виде (0.6) (см. [9]). В частности (как и выше), можно предполагать, что

У(ф,ір) = Уфірсіх,

Л2

где V : М2 ^ М — измеримая функция, для которой -\/| V) Є 1Ьд(М2).

Исследованию вопроса об абсолютной непрерывности спектра ^-мерных (при с! ^ 3) (обобщенных) периодических операторов Шредингера посвящены многие работы (см. [3,4,12-18] и более поздние статьи [19-23], а также ссылки в этих статьях).

Целью настоящей работы является получение новых условий на функцию д, обеспечиваю-

щих абсолютную непрерывность спектра двумерного обобщенного периодического оператора Шредингера (0.1). Относительно условий, при которых матричная функция (О с помощью периодической изотермической замены координат приводится к скалярному виду д1, см. [8]. Чтобы не усложнять доказательства, предполагается, что А = 0, и скалярный потенциал V : М2 ^ М выбирается в виде измеримой функции, для которой л/|У\ Є 1Ьл(К2).

Доказательство теоремы 0.1 приведено в § 1. В § 2 доказывается лемма 1.1, а в § 3 — теорема 1.2, используемая при доказательстве теоремы 0.1.

§ 1. Доказательство теоремы 0.1

Оператор Нд + V определяется с помощью полуторалинейной формы

2

3 = 1

задаваемой в Ь2(М2) и имеющей область определения С^(\¥д) = Н1(Ш2) Э ф, <р. Так как л/|У\ £ Ьд(М2), то скалярный потенциал V имеет нулевую грань относительно оператора — А в смысле квадратичных форм. Поэтому форма замкнута и полуограничена и (в силу КЬМ^теоремы) порождает самосопряженный оператор Нд + V (см., например, [24]).

Рассмотрим полуторалинейную форму

2

Wg{k + iкe]ф,ф)='У[[kj-iкej-i-^-\ф,g(kj+iкej-i-^-S)^Л +[ Уфрйх,

V /ь2 (к) 1к

ф, ^ € Я(Шд(к + гхе;.,.)) = Н:(К),

заданную в Ь2(К), где к € М2, е € 51 = {х € М2 : |х| = 1}, к € М. Из выбора функций д и V следует, что для всех к + гке € С2 форма ^д(к + гке;.,.) является замкнутой и секториальной. Поэтому она порождает т -секториальный оператор

Нд{к + гке) + У =52 (кз + гхе,- - г д ^ + гхе,- - г + V

с некоторой областью определения ^(Нд(к + іке) + V) С Н 1(К) С Ь2(К) (не зависящей от комплексного вектора к + іке Є С2) [24, 25]. Операторы Нд(к) + V (при к = 0) являются (полуограниченными) самосопряженными операторами с компактной резольвентой и, следовательно, с дискретным спектром. Если векторы к Є М2 и е Є Б1 фиксированы, то операторы Нд(к + Се) + V, ( Є С, образуют самосопряженное аналитическое семейство типа (В) (см. [25]).

Оператор Нд + V унитарно эквивалентен прямому интегралу

Г — йк

®{Нд{к) + У)

І2пК* (2п)2 ^(К*) ’

Унитарная эквивалентность устанавливается с помощью преобразования Гельфанда [3,4]. Сингулярный спектр оператора Нд + V пуст. Если Л — собственное значение (бесконечной кратности) оператора Нд + V, то из аналитической теоремы Фредгольма следует, что Л — собственное значение операторов Нд(к + іке) + V при всех к + іке Є С2. Поэтому для доказательства абсолютной непрерывности спектра оператора (0.1) достаточно показать, что существует вектор е Є Б1 такой, что для любого Л Є М найдутся вектор к Є М2 и число С Є С, для которых Л не является собственным значением оператора Нд(к + £е) + V. Следовательно, теорема 0.1 вытекает из приводимой ниже теоремы 1.1.

Используемый здесь метод доказательства был впервые предложен в статье [12], в которой рассматривался трехмерный периодический оператор Шредингера.

Зафиксируем вектор 7 € Л\{0}. Пусть е = |7| 17 € 51. Ортогональный базис {Е/}/ = 1,2 в

М2 выберем так, что Е1 = е. Для всех N € Л*, к € М2 и к € М положим

= С^(к + гяе) = ((&1 + 27гЛ^)2 + (я ± (/^2 + 27гЛ^2))2)2 •

Будем далее выбирать векторы к € М2, для которых к1 = п|7|-1. В этом случае

^ \к\ + 27гЛ^| ^ |^|, тахС^ ^ \к\ , 0^0^ = \(к + 2ттМ + 1яе)2\ ^ 2ж -р| .

Для всех в ^ 0 определим положительные операторы С= С(к + гке):

= 52 (С±(к + гке))*^ е2П(^х), <р € Я(С±) = Яв(К).

N € Л*

Далее используются краткие обозначения С± = (7^ . Операторы С+ и С- коммутируют между собой. Если в1 ^ в ^ 0, то операторы Снепрерывно отображают класс Соболева Н(К) на

класс Соболева Ня'-3(К). Справедливо равенство С±(к + гке) = С^(к — гке).

1

2

На пространстве (М ) рассмотрим также норму

1 = 52 ^ттъщ\м

N € Л*

1 ~ I

Пространство (£д (М2), Ц.Ц1) является банаховым и, более того, если /, / € (К2), то

11//И1 = 52 л/х+мщ I Е /N-М /и

N € Л* М € Л*

< £ Е ^1 + 2тг|Ж-М| |/м_м| • ^1 + 2тг|М| |/м| = 11/Ц11| / ||1

N € Л* М € Л*

(использовано неравенство Лу/1 + 27Г |Л^1 + Л^21 ^5 л/1+ЩЩ \/Т^г~2^\^2\-, справедливое для

1

всех векторов N1, N2 € Л*), поэтому (£д (М2), ||.|| 1) — банахова алгебра.

Теорем а 1.1. Пусть V : М2 ^ М — измеримая функция, для которой л/| У\ Є Ьд(М2), Л Є М и для положительной непрерывной функции д : М2 ^ М выполняются включения

Є £д(М2); е = Е\ = |7| :7, 7 Є Л\{0}. Тогда найдутся константа С = С(|7|) > 0 и сколь угодно большие числа к > 0 такие, что для всех векторов к Є М2, для которых к1 = п|7|-1, и всех функций ф Є Н 1(К)

8ир

~ ~1 ~1 ф Є Н1(к): ||с_р (к+гж)С5 (к+гж)ф\\ь2 ^ 1

|^д,у-Л(к + гке; ф,ф)| ^

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

(1.1)

у/9

2

||С+ (к + Ые)а (к + гхе)(/?||Ь2(Х)

1

Доказательство теоремы 1.1 приведено в конце этого параграфа. Оно опирается на теорему 1.2 и леммы 1.1 и 1.2.

і

Теорем а 1.2. Для любой функции / Є С,д (К2) найдут ся сколь угодно большие числа к > 0 такие, что для всех векторов к Є М2, для которых к1 = п|7|-1, и всех функций

|(СЦ (к + гяе)С_2(к + іхе)-ф, /С2 (к + іке)С+2{к +

<

<

Сі\\/\\і\ШьЦк) ІМІ ь2(к)і

(1.2)

где С1 = С1 (|^|) > 0 — некоторая константа (7 Є Л\{0} и е = Е = |7| 17)

Замечание 1.1. Если в неравенстве (1.2) сделать замену ф получится неравенство

С?С^ф и (р

\{С+Ф,/С-Ф)\ < СМЛС'СІфЦ ■ \\GlGlvW, Ф, Ч> Є Н (К).

Теорема 1.2 доказывается в § 3. Доказательство следующей леммы приведено в § 2.

Лемма 1.1. Для любого тригонометрического многочлена f : М2 ^ С (с решеткой периодов Л С М2) найдется число ко > 0 такое, что для всех к ^ Ко , всех векторов к Є М2, для которых к1 = п|7|-1, и всех функций ф Є Н 1(К) справедлива оценка

\\д2(к + гяе)д2(к + гяе)(І'ір)\\Ь2{к) < С2 ||/||і \\С2(к + іхе)б2(к + іхе)ір\\Ь2{к),

где С2 = С2(|7|) > 0 — некоторая константа (7 Є Л\{0}, е = |7|-17).

Лемма 1.2. Пусть к Є Ьл(М2) (и е = Е = |7|-17, 7 Є Л\{0}). Тогда для любого є > 0 найдется число ко = ко (є, |7|, к) > 0 такое, что для всех к ^ ко , всех векторов к Є М2, которых к1 = п|71-1, и всех функций ф Є Н1 (К)

і

4'

ІІ^ІІІЗД < є ЦС + (Л + Ые)С2 (к + Ые)(р\\Ь2{К).

Доказательство. Из (0.2) следует, что для всех векторов к € М2 справедлива оценка

__. £ ____________________________________________________,

11^11 ь2{к) ^ ^ \\(к ~ ^)^\\ь'2(к-,с2) + С| ;у 1Мк2(л:)> ^ £ Н1(К)

(см., например, доказательство теоремы 3 в [23]). Для функции р € Н 1(К) определим функции р± € Н 1(К) с коэффициентами Фурье (для всех N € Л*)

( ) = Г ^, если к2 + 2п^ ^ 0,

(р+)N | 0 , если к2 + 2п^ < 0,

( ) = ( 0 , если к2 + 2п^ ^ 0,

-)N \ рN, если к2 + 2п^ < 0;

р = р+ + р- . Тогда

11^11 ^ 11^+11 + 11^-11 ^ ^ (11(^ “ к ~ *^)р+ II + 11 {к + я - гУ)р_||) + Се (||р+|| + ||р-||) ^

£ ,__, ,________,

^ 4 (Н^-^+Н + Н^ч-^-Н) + ,у 1М1-

Выберем теперь любое положительное число

к0 = х0(е.|7|, V) ^ 87г_1|7| е-2 С\ ~ .

4 ’ У

Пусть к ^ ко и к1 = п|7|-1. Так как С+(к + гке)С—(к + гке) ^ 2п к|7|-1, N € Л*, то

|. (1.3)

Кроме того, С+(к + г ке) ^ С- (к + г ке), если к2 + 2п^ ^ 0, и С-(к + г ке) > (к + г ке) при

к2 + 2п^ < 0, поэтому

||С_р+|| < ||с|с!р+||, ||С+р_|| < \\GlGlvW.

Следовательно,

\\Уч>\\ < (| + 2С'|,у'\/Ж) ^^рК^с^р!!.

Лемма 1.2 доказана.

Доказательство теоремы 1.1. Пусть С = С1 (|^|) > 0 и С2 = С2(|7|) > 0 —

константы из теоремы 1.2 и леммы 1.1. Выберем числа 5 € (0, к] и е > 0 так, что

65 С1

<: — Г'

... 18

1

1

Зе < — С. 18

1

л/5

2

2

(1.4)

(1.5)

Существует вещественнозначный тригонометрический многочлен 0 (с решеткой периодов Л С М2), для которого

\\л/д<3 — Ц\ь°°(м.2) ^ \\у/§0 — 11| 1 ^

9~^г

у/9

(тогда £(ж) ^ | д 2 (ж) при всех х € К2). Из (1.6), в частности, следует оценка

Так как

то д-1 € £Л2

1

у/9

1 + (у/9 0 — 1)

~у/9 = у/9) (-1У(у/9 0-1У

I = 1

(1.6)

(1.7)

о-1-у/9II1 < шь ЕМО - 1Ц1 < 5(1 -«г'ш 1 < 25\ш\г < ц^|ц •

1=1

Обозначим д = д — 0 € (М). Из предыдущих оценок получаем

115111 = 115 - £-2||1 < II 9~1 - ^9 II1 (II 9~1 ~ ^9 || 1 + 2||^5|| 1) < 65 ||^5||| •

Пусть р^ = kj — г , ] = 1,2; = р\ ± р2 . Справедливы равенства

Шд,у-Л(к + г ке; ф,р) =

1 1 Г —

= 2 ((Р+ “ *Ж)^>5(Р+ + + 2 ((Р- “ *ЖМ5(Р- + + 1к(У ~ А) фрйж

(1.8)

= + Л”2 + (V — А) фр с1х.

к

2

2

2

и

где

1 _ 1 _

^1 = 2 ((Р+ “ 1я)'Ф’9(Р+ + г*)(р) + - ((р_ - гк)ф,д{р_ + гх)р),

Лг = ^ ((р+ - гх)Ф, £Г2(р+ + гх)р) + ^ ((р_ - гх)ф, Я~2{р- + гх)р)-

Вначале оценим |Х11. Так как

(р± — гк)ф = Е ((к1 + 2п^) ± г(к2 + 2п^ + к))фN е2п

N € Л*

(р± + гк)р = Е ((к1 +2п^) ± г(к2 + 2п^ ± к))рN е 2п ^’^

N € Л*

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

то

(7+ — г к)ф = С_ (к + г ке) ф', (р_ — г к)ф = С+(к + г ке) ф'',

(7+ + гк)р = С+ (к + г ке) р', (р_ + гк)р = С_ (к + г ке) р'',

где для каждого N € Л* модули коэффициентов Фурье функций ф', ф" € Н 1(К) совпадают с модулями коэффициентов Фурье функции ф € Н 1(К), а модули коэффициентов Фурье функций р', р" € Н 1(К) совпадают с модулями коэффициентов Фурье функции р € Н 1(К). Из теоремы 1.2 и замечания 1 следует, что существует неограниченное сверху множество М С (0, +го) такое, что для всех к € М, всех векторов к € М2, для которых к1 = п|7|-1, и всех функций ф, р € Н 1(К)

|((р+ — гк)ф,5г(|?+ +гк)р)| = |(С_фС+р')| = |(С+рС_ф')| <

< Сг \\g\U НС^ф'Н-Н^С^р'Н < 65 С, Ц^Ш ||с|с]ф|| • ||с|с!р||,

|((р_ — г к)ф,#(р_ + г к)р) 1 = |(<С+ф ",£ С_р '')|

< С\\\дц\\д1д1ф"\\-\\д1д1р"\\ < 65С,||^111 Г|с1ф||.||ф1р||.

2 2

Откуда

№1 < 65С! ||^11| \\С1С1ф\\ • ||с|с!р||. (1.9)

Теперь последний интеграл в правой части равенства (1.8) оценим с помощью леммы 1.2. Пусть М' = МП [ко(е, |7|, л/\у\), +оо) (где ЧИСЛО Яо(е, |7|, у/\Щ) определяется для функции л/|У| € Ьл(М2) в лемме 1.2). Тогда для всех к € М', всех векторов к € М2, для которых к1 = п|7|-1, и всех функций ф, р € Н 1(К) из леммы 1.2 (и неравенства (1.3)) получаем

(V - А) фрс?ж

Ч|^И1 + |А|1|</>НМ1 « (1.10)

:2 + 2^|л|) 11С|6-4ЛИ6+|С^1|.

Наконец, рассмотрим второе слагаемое Х2 в правой части равенства (1.8). Для X справедливо тождество ( ) ( ( ) )

X = ((р+ — гк)0-1ф, (р+ + гк)0-1 р) + (ф, д_\А 0-1)р), где А = тщ + ;|~т • Для заданной функции р € Н1(К) (и для чисел х£М'и векторов к € К2,

для которых к1 = п|7|_1) будем далее выбирать ненулевую функцию ф € Н 1(К) так, чтобы выполнялось равенство

{(р+-ы)д-1Ф,(р+ + ы)д~1р) = \\о1а1д-1ф\\-\\с4сЛд-1р\\.

Такую функцию ф можно выбрать, так как для всех N € Л*

| ((к1 + 2п^) — г(к2 + 2п^ — к)) ((к1 + 2п^) + г(к2 + 2п^ + к)) | = С+(к + г к)С^_ (к + г к)

(и 0 — тригонометрический многочлен). Пусть Хо > 0 — число из леммы 1.1, определяемое для тригонометрического многочлена 0. Обозначим М= М' П [ Хо, +то). Тогда из леммы 1.1 для всех к € М" (и всех векторов к € М2 (для которых к1 = п|7|_1) и функций р € Н 1(К)) следуют оценки

II GlGlg~\

1^1

2/^2,

^С^\\д\\1^ IIGIG1

\\GlGlg~\

1^1

2/^2,

Поэтому (см. (1.7))

((р+ - ix)g V, (р+ + г^)а V) ^ о с*2

1-2

1

л/9

-2

||С^С_2ф|| •

и, следовательно, (для всех векторов k € R2, для которых ki = п|yI +

Ш>[д С~2

4

2

1

л/9

2

ы

2п к

G-1( A G-1))|

WGlGl'ipW • ||G$Gl

(1.11)

(использована также оценка (1.3)). Выберем число 1 > 0 так, что

Ы

2п к1

Используя равенство (1.8), из оценок (1.9), (1.10), (1.11) и выбора чисел 5 и £ (см. (1.4) и (1.5)) для всех к € М" П [к1, +го), всех векторов к € М2, для которых к1 = п|7|_1, и всех функций р € Н 1(К) получаем оценку

^д,у_л(к + гке;ф,р)| ^

2

1

л/д

2

— 65С\ \Ш\{ — Зе2 ) ||G^_G1'>

1

л/д

2

|| G*G1

• ||G^G_2

где С = з С2 ■ Оценка (1.1) следует из последнего неравенства, так как для любой ненулевой функции р € Н 1(К) (определяемая ею) функция ф € Н1 (К) также ненулевая. □

§ 2. Доказательство леммы 1.1

— '—' 1

Лемма 2.1. Для всех функций / € (R2) и ip € Hi (К) функция ftp принадлежит

пространству Н2(К) и (при всех к € К2 ижеК) выполняются оценки

(G±(k + ixe)f — fG±(k + ixe))p\\ ^

(I)

(2.1)

Доказательство. Предположим вначале, что f — тригонометрический много-

^ . ~.1

член (с решеткой периодов Л С М2) и ip € Н2(К) (тогда G±<p € L2(K) и ftp € Н2(К)) Так как для всех Ni, N2 € Л*

\\JG^{k + Ые) - \/G^2(k + i>ce) | ^ л/2тг|Л^1 - ЛГ2|

то

N еЛ*

м ел*

L

ОО

2

<

Е ( Е \/2МЩш-\^-м\) < ( Е \/ъЩш)

N€Л* М€Л* ' 'м€ Л * /

М €Л*

(то есть оценка (2.1) справедлива для всех тригонометрических многочленов / € £д(М )).

1 ~ 1

Пусть теперь / — произвольная функция из пространства (М2) (и р € Нъ(К)). Выберем любую последовательность / , V € М, тригонометрических многочленов (с решеткой периодов Л), для которой (/г/)о = /о ПРИ всех г/ € N и ||/ — /г/||(1) —► 0 при V —*■ +оо. Последовательности ^1 2 ^ 1 функций /иС±р (поточечно и) в Ь2{К) сходятся к функциям /<3±р. С другой стороны, /и(р €

т(К) и из доказанных для тригонометрических многочленов оценок (2.1) получаем, что

(С^/гу — /иС!±)р, V € М, — фундаментальные последовательности в Ь2(К). Следовательно,

^ 1

последовательности функций С±/ир при V —*■ +оо сходятся в Ь2(К) к некоторым функциям.

^ 1

Но /ир —*■ /р при V —*■ +оо (поточесно и) в Ь2(К) и операторы замкнуты, поэтому также

/р € Н2(К) и С^_/ир —*■ С±/р в Ь2(К) при V —>■ +оо. Оценки (2.1) для функции / € £^(М2) теперь следуют из этих же оценок, доказанных для тригонометрических многочленов / , V € N. Лемма 2.1 доказана. □

Доказательство леммы 1.1. Пусть Я = Я(/) ^ 0 — минимальное число такое, что 2п|М| ^ Я для всех М € Л*, для которых /м = 0. Ограничения (снизу) на число Хо будут уточняться по ходу доказательства. Вначале предположим, что Хо 2К (тогда К ^ ^). Для функций р € Н 1(К) определим функции

р° (х)= Е PN е2П ^ р± (х)= Е PN е2П (N’x), X € М2,

N € К° N €К±

где

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

К0 = {N € Л* : |к + 2^| > 2к}, К+ = {N € Л* : |к + 2^| < 2к, к2 + 2п^ ^ 0},

К_ = {N € Л* : |к + 2^| < 2к, к2 + 2п^ < 0}.

Если |к + 2пN| ^ 2 к — Я для некоторого N € Л*, то (/р0)N = 0. Поэтому (/р0)N = 0 при всех -/V € Л*, для которых |& + 27гЖ| ^ ^ . С другой стороны, при |к + 2тгМ\ > ^ выполняются

оценки

1 5

- \к + 2ттМ\ < С^(к + гяе) < - \к + 2ттМ\. 3 3

Следовательно, (при > 0)

л

Е11(^-^И12) + о и^/и Ь°

" дх3

у = 1 ■>

10

2; С2)

^ ( 5 ||/||ь°°(К2) + 1^— \\^ 1\\ь°°(Л2;С2)) \\С^С2р°1

3

Будем теперь выбирать число Хо > 0 так, что

Тогда (при к ^ Хо)

(2.2)

2

2

0

ь

оо

3

Если |к + 2пN| > 2 к + Я или к2 + 2п^ < —Я, то (/р+ )N = 0. Поэтому (/р+ )N = 0 для всех N (Е Л*, для которых либо |/с + 2ттМ\ > ^ , либо к2 + 2ттМ2 < — ^ . С другой стороны, при всех N £ А*, для которых |/с + 27гЖ| ^ 4^ и к2 + 2тгИ2 ^ ^ , справедливы оценки

| < С+(к + гяе) <

Поэтому (в силу леммы 2.1)

г+

< ||G|(Gi/-/Gi)p+|| + ||(G|/-/G|)Gip+|| + ||/G|Gip+|| <

/7>г —I —I ^ V ~2 ~~ fGl)p+1| + ||/||(|) l|G-^+|| + ||/||l°°(r2) \\G+Gl<p+\\ ^

2 ) v i / v ) '

___ _1||/11/"00Ш^'1^;11/1111/1 /V1^1 jjciviu [jv& a, ^ u.^ , для ivuiu рыл гь] — /4 /1 ^

2> ' "v " 2 ‘ ' ‘

Так как ||/||(i) ^ ll/lll ) II/IIl°°(r2) ^ II/II 1 и для всех векторов fc G R , для которых kl = 7Г и всех функций 'ф Е Н?(К)

иаы »Ж 1№и,

то из (2.3) следует неравенство

— 1—1 —L \/ / _\ —1—1

l|G+IG_’(/9+)ll « (1 + ^- sM ll/lll l|G|G_Vl|. (2.4)

Аналогичным образом, (/<£> )лг = 0 при всех N € Л*, для которых либо |к + 27гЛ^| > , либо

2

к2 + 27гЛ^2 ^ ^ • При этом для всех N £ А*, для которых |к + 27гЖ| ^ ^ и к2 + 27гЛ^2 < ^ выполняются оценки

Поэтому, используя лемму 2.1, получаем

i^i Ф

< ||с](с|/-/с|)р-|| + ||(с1/-/с1)с|р-|| + ||/с|с]р-|| <

'7 к

1 — 1 — 1 ^1^1

< \/Т ll(G'+/“/G'+)^"ll + ll/ll(5)l|G'+^"ll + ll/llLOO(R2)l|G'+G'-^"11 ^

< 11/11(1) (V7||G_>-|| + ||G>-||) + ||/||l»(R2)||G|G_>-|| <

П 2

Теперь доказываемая в лемме 1.1 оценка непосредственно вытекает из (2.2), (2.4) и (2.5). (При этом можно положить С2 = 6 + Зл/|т[.)

§ 3. Доказательство теоремы 1.2

Будем предполагать, что векторы к € М2 удовлетворяют условию к1 = п|7|_1; 7 € Л\{0}, е = Е1 = |7|_17. Для чисел к > 0 и Ь € (0, к) определим множества

С±ь) = с±ь)(к + г ке) = {N € Л* : С^(к + г ке) < Ь};

С+Ь) П С_Ь) = 0. Если N € С^ , то

2 к — Ь ^ (к + г ке) ^ 2 к + Ь.

Для функций Ф € Ь2(К) будут использоваться обозначения

Ф±)(х) = Е ФN е2П (N^x), х € М2

N € С±Ь)

(3.1)

(в качестве функций Ф рассматриваются функции ф, р € Ь2(К)). Если С(Ь) = 0, то считаем, что Ф^ (х) = 0, X € М2. Числа к > 0 в дальнейшем выбираются вполне определенным образом. Ограничения на них накладываются по ходу доказательства (при этом при введении новых ограничений все предыдущие предполагаются выполненными). Введем краткое обозначение

¥(ф,р) = (с|с_^,/с_!с+*р), Ь2(К)

1 ^_1

2 П 2,

Пусть а € Доказательство неравенства (1.2) сводится к получению соответствующих

оценок для девяти скалярных произведений У (ф1,р1), где ф1 = ф(а), ф^), ф — ф+° — ф(а’) и р1 = р+“), р_1), р — р+ — р_*). Оценим вначале У(ф^, р^). Обозначим

= <5+ 2 = а ру“

2 ,Л(а)

Тогда

Г^,^) = (С_2ф+;,/С^^), У(фуУ,руУ) = (/С1ФУУ, С+2ФУУ).

-5 „да

(о) ,Ло)'

Так как

и (см. (3.1))

цс:^1а)1К \Дг11^а)1

п

11с;Ыа)1К

,о(а)I

^о)1

5+Т)1

4о)|

(о)I

(о)

(о)

(о)

то с помощью леммы 2.1 получаем

|г(^о),^о))| < кс.2^,^-2 -с_2/)^)1 + 1(ФГ’/р+;)1 <

(о)

(о) (о)

(3.2)

ьо

Х+о)|

?+о)|

Аналогичным образом,

^1

?+о)|

(3.3)

п

С помощью (3.1) непосредственно выводится оценка

(о)

(о)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

|Г(^о),рР)| < ||/|к»(К2) ||С|С_2^|| • ||С_2С+2^“

(о)

(о)

<

(3.4)

< а ||/|| 1 ||с:5^а)|| • 11^7^11 < а{2к-а)

(о)

1

(о)

(о)

р+о II.

Труднее получить оценку для У(ф(о), р^)). Справедлива

Лемма 3.1. Существует неограниченное сверху множество К С [10п, +то)

такое,

ь

эо

что для любого х£К найдет,ся число а € [^, Ц] такое, что для любых векторов к € К2, для которых к1 = п|7|_1, и всех функций ф, р € Ь2(К)

< С3 у® (1п1оё5-^)-1 НФ^Н • ||^о)|| , (3.5)

где Сз > 0 — некоторая универсальная константа.

Доказательство. Пусть к(3) = 2п ■ 53 1,7 Є N. Так

как

Е Е л/2ттМ2 |/м| ^ 2 ||/||(і) < +оо

3 =1 М Є Л* : < 2пМ2 < 5к^)

1 ,—•

(и ряд ^ ———- расходится), то существует бесконечное множество АЛ С N\{ 1} такое, что J =2 3 1п 3

для всех 3 € М

Е

1

З 1п 3

и, следовательно,

Е

1,1/ 1 (Л Ък(-3) \ -1/, , ^3) \-1

|/м| <-^=(^5-^) (1П^5

л/ х(<7)

2п

2п

Существует число 3 = ./(Л, |7|) Є N, для которого

5^+1 < л/2 |7| < 5 •7+1

(3.6)

(3.7)

и

С±^/2) (к + г к'е) = 0 (3.8)

для всех чисел 3 € М, для которых 3 ^ 3, всех к; ^ к(J) и всех векторов к € М2 (таких, что к1 = п|7|_1). Обозначим

м = Мр|{3, 3 +1,...}.

Из (3.7) для всех 3 € М следуют оценки

О < 1(^2

к

(3)

л/2

п

< (2 1о§2 5) 1о§5

Ъж^

2тт

(3.9)

В дальнейшем выбирается любое число З ЄМ (для него к(3) ^ 10п). Пусть к Є [ к(3), 2 к(3)]. Конкретное значение числа к будет выбрано далее в зависимости от З ЄМ (но не от вектора к Є К2). Будем пока рассматривать произвольные числа к Є [к(3), 2к(3)]. Для всех ^ Є N определим множества (зависящие от к и к)

,/2)Ш = сГ'^ 1)(к + іке) \С^2-'-1 )(к + і ке) =

= (Ж Є Л* : 2--1к(3) < (к + і ке) < 2-к(3)}.

Пусть ;с Є ^ — наименьшее число, для которого 2-0к(3) < п|7|-1. Имеем

г Ы к(3) п .І0 = [^2--------] + 1

(где [£] — целая часть числа £ € М). Если ] ^ , то

С±2 -к ))(к + г ке) С С_±2 -0К ))(к + г ке) = 0

(так как |к1 + 2п^| ^ п|7|_1 для всех векторов N € Л*). Поэтому из (3.8) следует, что ^о ^ 2

(и, в частности, 5^+1 ^ |7|).

Для всех _/, I = 1,...,;о — 1 обозначим через М37(3; к) множество векторов М € Л*, для которых

((2ттМ1)2 + (2тгМ2 - 2к)2)^ ^ 2“т1п{^}+1х(^

и, следовательно,

2п|М1| < 2_““ШЖк^ < к(J), |2пМ2 — 2 к| < 2_< к(J)

(в частности, справедливы оценки 2пМ2 ^ 2к — к^) ^ к ^ к(J)). Если вектор М € Л* представим в виде М = М' — М'', где

М' € С_±к^)/2)Ш , М" € С±_к(^/2){1} ,

то

((27ГМ1)2 + (27гМ2 - 2к)2)^ ^ 2~^^ + 2~1я^') ^ 2“т1п0.0+1х(^)_

Поэтому М € М^7(3; к).

Для всех _/, I = 1,..., ^о — 1 определим функции

Й’](ж)= Е {С^{к + 1ке))^ фме2^^'х\

N €С+К(J)/2)Ш

^1г](ж)= Е (^(Л-Ихе))*^2™^,

N €С1К (J )/2) {з}

/^(х) = /^(3; к; х) = Е /м е 2п (М,х), х € М2

М € Ш-1 (J ;к)

(если какое-либо из множеств М3г (3;к), С_+к /2){^} или С/2) {1} пустое, то соответствующая ему функция считается тождественно равной нулю). Тогда

3о _ 1

,(^)/2) ; Ы^/2), ,Я-\„Т(^)/2) ' ЛП"" " ~ 1

г(ф|^)/2),^)/2)) = (Г2ф^)/2),/с;2^)/2)) = Е (с:2^1,/,^;2^1). (з.ю)

3,1 = 1

Так как (О^)? ^ Для всех ТУ € ^ и (О^)2 ^ \[Щ Для всех ТУ € ^2\ то

зо _ 1

30 _ 1 г

Е и»5-1 и2 « Ч и*5-’ “2- (зл2>

I = 1

Для векторов М € М37 (3; к) имеем

• 2к( ^) / 30 - 1

г- 2к(и) / 30 1 з \

ад = ( Е 2 4-іпШ) ^ |/м|)^ =

(^ '3,1 =1 М Є ОТ'і(3;к) '

30 - 1

Е 2 з тіпЬ>0 ^ |/м| .теа8{х Є [х^),2х^] : М Є *%(./; х)}

3,1 = 1 м є л*

(где шеав — мера Лебега на К). Так как

(к Є [к(3), 2к(3)] : М Є М31(3;к)} С ( к : |2пМ2 - 2к| ^ 2-тіп{3>1}+1к(3)} ,

то

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

шеав (к Є

[к(3), 2к(3)] : М Є М31(3; к)} ^ 2-тіп(і>1}+1к(3).

С другой стороны,

30 - 1 30 - 1

’ ’ \-1

^ 2-і тіп{3,1} = ^2 (2з0 - 1 - 2и) 2-ї < (2 і - - 3) < 2 (2 і - І)-11о§2 .

3,1 = 1 V =1 V 2 п

Поэтому (см. также (3.6), (3.9) и (3.13))

/ -70 ~~1 \ ^ (3)

2(,І) ^2( Е ^ |/м| ^

3,1 =1 М Є Л* : ^ 2пМ2 ^ 5к^)

где С4 = 8 (2 4 — І)-1 log2 5 . Из последней оценки для 2(.1) вытекает существование (не зависящего от вектора к Є К2) числа к = к(к(3)) Є [к(3), 2 к(3)] (именно такое число выбирается в оставшейся части доказательства леммы 3.1) такого, что

30 -1 3,1 =1

^ к£ 2і „.„од ^ |/м| ^ ад ^ Сі(^)-і (і„іоЄб^)-\

3,1 =1 м Є ОТ'-г(3;к) к

Следовательно, для всех _/, І = 1,... , — 1

ІІ/зі||ь»(«2) < С42-і ті^-,і}(^))-| (1п1о§5^)-1. (3.14)

Получим теперь оценку для |У(ф++к /2), р/2))|. Так как

Иб:^+11 « рт)а и^'и. ис^^'и < (^У и^'|

то из (3.10) следует

\¥(ф^)/2\^)/2])\ < Е |ІЛ-і||і»(к2) ІІ<5_^+ II • ЦС+^1г]|| < (3.15)

ч ,р- )1 ^ ІІ/31ІІЬ“(к2) IIе- 1г 11С+

3,1 = 1

30 - 1 1

< £ 2Т+1^7) ІІ/з'іІІЬ“(К2) 11^+

3,1 = 1 к

^+1 _і \\jMw . м,ЛИ|

Fl = max

j, i: j + i = l

и пусть Jl,Il € — 1} — (некоторые) числа, для которых jl + II = L и Fl =

11/jLiL IIl»(R2) . Тогда (см (3.11), (3.12) и (3.14))

При этом

jo - 1

2

j,l = 1 2jo - 2

E 2'

j±l

-+1

+1

X'

(J)

L“ (R2) IIV^I

min{L-1,jo-1}

[l]

L=2

2jo - 2

ж

(J)

Fl

E

/+']i

[l]

j= max{1,L-jo+1}

E E

L=2 Vj=1

jo - 1

/-+j] у2

E

[l] 2

2jo - 2

10 e 2*Fl

Ij+k(J) /2) I

l = 1

(k(J)/2) і

L =2

2jo - 2 2jo - 2

52 2 min{jL,ZL} = ^ 2

І тах{іьДь}-т тіп{іь,іь}

L=2

L=2

(3.16)

(3.17)

Для всех Ь = 2,..., 2^’о — 2 упорядоченные пары чисел (_?£, 1ь) попарно различны (так как = Ь). Более того, для любых чисел V! € {1, . . . , ^’о — 1} и ^2 € {1, . . . , ^1} существует не более одной упорядоченной пары (^Ь,1ь), для которой шах{^’ь,1ь} = и ШШ^’ь,^} = V2 . Поэтому

2jo - 2 jo - 1 Vi jo - 1

1 7,1 1 7,1 ^---> V1 х—> ^2 , 1 N і V—> vl

^ \ 2“^ <г f2 4 — Л- \ 2 “г" <

у 2 2 тах0ь,гь}-3 min{jL,iL} ^ Е 2 Е 2 < (2ї_1)_1 Е 2

Vi = 1 V2 = 1 Vi = 1

L=2

1

+ 1)

о I 2|7| к^)

п

Теперь из (3.15), (3.16) и (3.17) следует оценка

|F(^(J)/2),^(J)/2))| < C3y®(lnlog5

5x(J) , _1 (^(J)/2) I

)K

~2тг

(K(J)/2) і

+

где Сз = 10 \/2 (2 4+ 1)(л/2 + І)2 С4 . Осталось определить множество К как объединение всех чисел к = к( к(3)) Є [к(3), 2 к(3) ] , соответствующих числам к(3), З Є М. При этом для каждого числа к = Є К выбирается число а = Ху- Є [т> %]• П

І

2

І

Получим теперь оставшиеся оценки. Обозначим ф(а) = ф — ф(а) — ф^ , р(а) = р — р++') — р^) (где а € [|, |], х > 0). Если N € Л*\(с]“} ис1“}), то

(С£)ЧС*)-ъ < з, (3.18)

и, следовательно,

\¥(ф^,^)\ < ||/||ьос(к2)||с|с:^^

Так как (см. (3.1))

\\о1о~+2^\\ < ^1|с'7^11 <

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Ур(о) у

а

2 к — а

,+0 у 1 ^ 7з Ур+о)

,(о) у 1 ^ 7з ||ф-О)

то

|Г(ф(“Ыа))| < ц/Цьоо^цс^сг^ц.ц^с^рРи < |г(^о),р(о))| < \\fhoо(«2)||с|гЫа)1Н|£1с;У“)|| <

4О)|

Обозначим

Справедлива оценка

2пг (М,ж)

2 2 л/2

£ ^21г|М| |/м| < 1/- НЯ1,., й

МеЛ* :2тг|М| > §

Из (3.1) и левой части оценки (3.18) (при замене а на |) получаем

я

(§)

' 2 2 ,„(а/2) I

цс1с7^|| ^ + ^ цс;^<_°/2)|| < 2

цс1с7(^а) -^“/2))|| <

,(о/2) ,

П

(о) — р(о/2) I

С другой стороны, если N1 € Л*\(С+о) иС-о)) и N2 € С±о/2) , то

а

2ж\т-Щ >

Поэтому из (3.22), (3.23) и (3.24) вытекает оценка

|Г(Ф(о) ,^о) )| <

< \(010_^ф(-а\/010+Ц^)-^_“/2)))| + |(С|С_^(а),/{а}С1С+^^/2))| <

1 — 1

+ 11/{а}11ь°°(К2) \\С^О_

^ Зл/17 ||/|| -

(о/2),

I

+ 9^2 л/Н

П

(I)

„(о/2) ,

<

а

2 Л/Л О

(3.19)

(3.20)

(3.21)

(3.22)

(3.23)

(3.24)

(3.25)

(3.26)

<3(Vi7 + 3v5yH)

Аналогично оценкам (3.23) и (3.24) выводятся оценки

а)

(а)

II GlGjip

+

IIGl'Gj^ -ф+

<

(а/2)

Ъл/ж

п

<

/,(а/2) |

/+ - ^+а/2)|

из которых, а также из (3.22) и (3.25) получаем

IY(ф+°,^(а))| <

(3.27)

< І(д2д_Цф^ -ф^/2)),/сід+Vo))l + |(с|с_2ф+/2),/{а}С1с+>(“

<

<

• ||GlG+Va)ll +

+

{а} Hlo

<

3vTr||/||j

^+а)

- ф+а/2)|

■ ||^(а)|

+ 9v 2 \/ —

п

п

^1

(I)

^+а/2)|

•Ма)1

<

■ М'

а)

Для завершения доказательства теоремы 1.2 осталось воспользоваться оценками (3.2), (3.3), (3.4), (3.5), (3.19), (3.20), (3.21), (3.26) и (3.27). При этом числа к = к(к(^) принадлежат множеству К, определяемому в лемме 3.1, и для каждого числа к = к(к(^) (как и в лемме

3.1) выбирается число а = Є [f, f\.

Список литературы

1.

Morame A. Absence of singular spectrum for a perturbation of a two-dimensional Laplace—Beltrami operator with periodic electro-magnetic potential ^ J. Phys. A: Math. Gen. 1998. Vol. 31. P. 7593-76G1. Бирман М.Ш., Суслина Т.А. Абсолютная непрерывность двумерного периодического магнитного гамильтониана с разрывным векторным потенциалом У У Алгебра и анализ. 1998. Т. 1G. № 4. С. 1—3б. Бирман М.Ш., Суслина Т.А. Периодический магнитный гамильтониан с переменной метрикой. Проблема абсолютной непрерывности ^ Алгебра и анализ. 1999. Т. 11. № 2. С. 1—4G.

Kuchment P., Levendorskii S. On the structure of spectra of periodic elliptic operators У У Trans. Amer. Math. Soc. 2GG2. Vol. 354. № 2. P. 537—5б9.

Бирман М.Ш., Суслина Т.А., Штеренберг Р.Г. Абсолютная непрерывность двумерного оператора Шредингера с дельта-потенциалом, сосредоточенным на периодической системе кривых УУ Алгебра и анализ. 2GGG. Т. 12. № б. С. 14G—177.

Штеренберг Р.Г. Абсолютная непрерывность спектра двумерного магнитного периодического оператора Шредингера с положительным электрическим потенциалом ^ Труды С.-Петерб. матем. об—ва. 2GG1. Т. 9. С. 199—233.

Штеренберг Р.Г. Абсолютная непрерывность спектра двумерного периодического оператора Шредингера с положительным электрическим потенциалом УУ Алгебра и анализ. 2GG1. Т. 13. № 4. С. 19б—228.

Штеренберг Р.Г. Абсолютная непрерывность спектра двумерного периодического оператора Шре-дингера с сильно подчиненным магнитным потенциалом УУ Зап. науч. семин. ПОМИ. 2GG3. Т. 3G3. С. 279—32G.

Данилов Л.И. О спектре двумерных периодических операторов Шредингера и Дирака УУ Известия Института математики и информатики УдГУ. 2GG2. Вып. 3 (2б). C. 3—98.

1G. Данилов Л.И. О спектре двумерного периодического оператора Шредингера У У Теор. и матем.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

физика. 2GG3. Т. 134. № 3. С. 447—459.

11. Данилов Л.И. Об отсутствии собственных значений в спектре двумерных периодических операторов Дирака и Шредингера У У Известия Института математики и информатики УдГУ. 2GG4. Вып. 1 (29). C. 49—84.

2.

3.

4.

5.

б.

7.

8.

9.

2

L

оо

оо

12. Thomas L.E. Time dependent approach to scattering from impurities in a crystal // Commun. Math. Phys. 1973. Vol. 33. P. 335-343.

13. Рид М., Саймон Б. Методы современной математической физики. Т. 4: Анализ операторов. М.: Мир, 1982. 428 с.

14. Sobolev A.V. Absolute continuity of the periodic magnetic Schrodinger operator // Invent. Math. 1999. Vol. 137. P. 85-112.

15. Shen Z. Absolute continuity of generalized periodic Schrodinger operators // Contemp. Math. 2001. Vol. 277. P. 113-126.

16. Shen Z. The periodic Schrodinger operators with potentials in the Morrey class // J. Funct. Anal. 2002. Vol. 193. P. 314-345.

17. Friedlander L. On the spectrum of a class of second order periodic elliptic differential operators // Commun. Math. Phys. 2002. Vol. 229. P. 49-55.

18. Тихомиров М., Филонов Н. Абсолютная непрерывность «четного» периодического оператора Шре-дингера с негладкими потенциалами // Алгебра и анализ. 2004. Т. 16. № 3. С. 201-210.

19. Shen Z., Zhao P. Uniform Sobolev inequalities and absolute continuity of periodic operators // Trans. Amer. Math. Soc. 2008. Vol. 360. № 4. P. 1741-1758.

20. Danilov L.I. On absolute continuity of the spectrum of a periodic magnetic Schrodinger operator // J. Phys. A: Math. Theor. 2009. Vol. 42. 275204.

21. Danilov L.I. On absolute continuity of the spectrum of three- and four-dimensional periodic Schroodinger operators // J. Phys. A: Math. Theor. 2010. Vol. 43. 215201.

22. Zhao P., Liu W. On absolute continuity of periodic elliptic operators with singularity // Acta Mathematica Scientia. 2010. Vol. 30A. № 1. P. 18-30 (in Chinese).

23. Данилов Л.И. О спектре периодического оператора Шредингера с потенциалом из пространства Морри // Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки. 2012. Вып. 3. С. 25-47.

24. Рид М., Саймон Б. Методы современной математической физики. Т. 2: Гармонический анализ. Самосопряженность. М.: Мир, 1978. 400 с.

25. Като Т. Теория возмущений линейных операторов. М.: Мир, 1972.

Поступила в редакцию 15.01.2013

L. I. Danilov

On the spectrum of a two-dimensional generalized periodic Schrodinger operator

Absolute continuity of the spectrum of a two-dimensional generalized periodic Schrodinger operator with continuous metric g and scalar potential V is proved provided that the Fourier coefficients of the functions g±1/2 satisfy the condition |N|1/2|(g±1/2)N| < and the scalar potential V has relative bound zero with respect to the operator

— Д in the sense of quadratic forms.

Keywords: generalized Schrodinger operator, absolute continuity of the spectrum, periodic potential.

Mathematical Subject Classifications: 35P05

Данилов Леонид Иванович, к.ф.-м.н., старший научный сотрудник, Физико-технический институт УрО РАН, 426000, Россия, г. Ижевск, ул. Кирова, 132. E-mail: [email protected]

Danilov Leonid Ivanovich, Candidate of Physics and Mathematics, Senior Researcher, Physical Technical Institute, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, ul. Kirova, 132, Izhevsk, 426000, Russia. E-mail: [email protected]

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.