Insegnamento ENERGY PHYSICS

Corso
Fisica
Codice insegnamento
GP005460
Sede
PERUGIA
Curriculum
Comune a tutti i curricula
Docente
Luca Gammaitoni
Docenti
  • Luca Gammaitoni
Ore
  • 42 ore - Luca Gammaitoni
CFU
6
Regolamento
Coorte 2020
Erogato
2022/23
Attività
Affine/integrativa
Ambito
Attività formative affini o integrative
Settore
FIS/03
Tipo insegnamento
Opzionale (Optional)
Tipo attività
Attività formativa monodisciplinare
Lingua insegnamento
Inglese
Contenuti
Il corso tratta di energia dal punto di vista della Fisica e si articola in tre parti fondamentali:

I Principi fondamentali: si affrontano i principi di trasformazione dell'energia a partire dalla termodinamica classica fino alla meccanica statistica di non equilibrio, con particolare riferimento ai processi che avvengono alle micro e nano scale.

II Termodinamica del calcolo: si discute in che modo l'energia viene utilizzata nel funzionamento dei dispositivi di elaborazione dell'informazione, con particolare riferimento ai limiti fondamentali del calcolo.

III Energy Harvesting: si discute la tematica del recupero di energia dall'ambiente per l'alimentazione di dispositivi elettronici mobili in una prospettiva di Internet delle cose.
Testi di riferimento
- Energy Management at the Nanoscale
L. Gammaitoni, in the book "ICT - Energy - Concepts Towards Zero - Power Information and Communication Technology” InTech, February 2, 2014
- Minimum Energy of Computing, Fundamental Considerations, L. Victor Zhirnov, Ralph Cavin and Luca Gammaitoni
in the book "ICT - Energy - Concepts Towards Zero - Power Information and Communication Technology” InTech, February 2, 2014

Altri testi consigliati dal docente a lezione
Obiettivi formativi
Rendere lo studente familiare con il concetto di energia ed i principi di trasformazione di questa alle micro e nano scale.
Fornire gli strumenti per comprendere il funzionamento fisico dei dispositivi di calcolo.
Fornire gli strumenti per comprendere le applicazioni energetiche nel settore dei dispositivi elettronici autonomi.
Prerequisiti
nessuno
Metodi didattici
Lezione frontale
Altre informazioni
nel sito web del corso
Modalità di verifica dell'apprendimento
Esame orale
Programma esteso
Elenco delle lezioni:

Lecture 1: What is energy?
Lecture 2: Basic thermodynamics
Lecture 3: Relaxation processes
Lecture 4: Entropy
Lecture 5: Random data I
Lecture 6: Random data II
Lecture 7: Brownian motion
Lecture 8: What is friction?
Lecture 9: Computing systems I
Lecture 10: Computing systems II
Lecture 11: Information Theory I (Igor Neri)
Lecture 12: Information Theory II (Igor Neri)
Lecture 13: The Physics of switches I
Lecture 14: The Physics of switches II
Lecture 15: The Physics of memory devices
Lecture 16: Energy I harvesting: introduction
Lecture 17: Energy II harvesting: Micro vibration harvesting
Lecture 18: Energy III harvesting: Linear vs nonlinear harvesting
Lecture 19: Energy IV harvesting: nonlinear harvesting
Lecture 20: Energy V harvesting: Applications
Lecture 21: Questions & answers
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