Armando MAJORANA

Professore ordinario di FISICA MATEMATICA [MAT/07]
Ufficio: V.le A. Doria, 6 Edificio 3 - 6° piano, studio n.20
Email: majorana@dmi.unict.it
Telefono: 095 7382415
Sito web: www.dmi.unict.it/~majorana/
Orario di ricevimento: Lunedì e martedì dalle 09:00 alle 11:00


Nato ad Enna il 22 giugno 1954. Il 28 novembre 1977 ha conseguito la laurea in Matematica presso l’Università degli Studi di Catania con voti 110 su 110 e lode. Durante lo svolgimento della tesi ha usufruito di una borsa di studio per laureandi del Comitato Matematico del Consiglio Nazionale delle Ricerche della durata di un anno.
Ha vinto nell’ottobre del 1978 una borsa di studio del Consiglio Nazionale delle Ricerche da usufruirsi presso Istituti italiani per ricerche nel campo delle discipline afferenti al Comitato nazionale di consulenza per le scienze matematiche -Fisica Matematica- sotto la direzione del Prof. G. Colombo dell’Università di Padova. Ha usufruito di suddetta borsa, dopo aver completato il servizio di leva, dal 4 aprile 1979 al 12 luglio 1981.
Dal 13 luglio 1981 al 21 settembre 1988 è stato ricercatore confermato di Fisica-Matematica (gruppo 91) presso la Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali dell’Università degli Studi di Catania.
Successivamente è stato professore associato di Istituzioni di Matematiche (A03X) presso la Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali della Università di Catania.
Nel 2000 è risultato idoneo in un concorso ad un posto di professore ordinario presso la Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali dell’Università di Cagliari, settore scientifico disciplinare AO3X e con decreto di nomina 2772/IR del 29/09/2000 chiamato dalla Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali dell’Università degli Studi di Catania a ricoprire un posto di prima fascia nel settore scientifico-disciplinare MAT07.

Periodi di lavoro (di almeno un mese) all'estero su invito

  1. Visiting Scientist, University of Oxford (UK), 1 mese (1981)
  2. Visiting Scientist, University of Newcastle upon Tyne (UK), 5 mesi (1984)
  3. Invited Professor, University of Texas at Austin (USA), 1 mese (2010)
  4. Invited Professor, Isaac Newton Institute for Mathematical Sciences, Cambridge (UK), 2 mesi (2010)

Principali articoli.
1. A. M. Anile and A. Majorana,
Shock structure for heat conducting and viscid fluids.
Meccanica (1981), pp. 149-156.
2. C. Cercignani and A. Majorana,
Propagation of infinitesimal disturbances in a gas according to a relativistic kinetic model.
Meccanica, Vol. 19 (1984) pp. 175-181.
3. C. Cercignani and A. Majorana,
Analysis of thermal, sound and shear waves according to a relativistic kinetic model.
Physics of Fluids, Vol. 28 (6) (1985), pp. 1673-1683.
4. C.Cercignani and A. Majorana,
Analysis of thermal and shear waves according to BGK kinetic model.
Journal of Applied Mathematics and Physics (ZAMP), Vol. 36 (1985), pp. 699-711.
5. A. Jeffrey and A. Majorana,
Finite amplitude water waves above a sloping beach.
Wave Motion, Vol. 7 (1985), pp. 229-233.
6. A. Majorana and A.M. Anile,
Magnetoacoustic shock waves in a relativistic gas.
Physics of Fluids, Vol. 30 (10) (1987), pp. 3045-3049.
7. A. Majorana,
Finite moment equations for a relativistic simple gas.
Journal of Mathematical Physics, Vol. 29 (4) (1988), pp. 987-989.
8. C. Cercignani and A. Majorana,
Structure of shock waves in relativistic simple gases.
Physics of Fluids, Vol. 31 (5) (1988), pp. 1064-1068.
9. A. Majorana,
Relativistic relaxation models for a simple gas.
Jour. Math. Phys., Vol. 31 (8) (1990), pp. 2042-2046.
10. A. Majorana,
Space homogeneous solutions of the Boltzmann equation describing electron-phonon interactions in semiconductors.
Transport Theory and Stat. Phys., Vol. 20 (4) (1991), pp. 261-279.
11. A. Majorana,
A uniqueness theorem for y 0 = f (x, y) , y(x 0 ) = y 0 .
Proceedings of the American Mathematical Society, Vol. 111 (1) (1991), pp. 215-220.
12. A. Majorana,
Conservation laws from the Boltzmann equation describing electron-phonon interaction in semiconductors.
Transport Theory and Stat. Phys., Vol. 22 (6) (1993), pp. 849-859.
13. A. Majorana,
Equilibrium solutions on the nonlinear Boltzmann equation for an electron gas in a semiconductor.
Il Nuovo Cimento, Vol. 108B (8) (1993), pp. 871-877.
14. A. Majorana,
Equilibrium solutions of the Boltzmann equation for an electron gas in a semiconductor.
19th. International Symposium on RAREFIED GAS DYNAMICS, Oxford (England),(1994).
15. A. Majorana e S. A. Marano,
Boundary value problem for higher order ordinary differential equations.
Comment. Math. Univ. Carolinae, Vol. 35 (3) (1994), pp. 451-466.
16. A. Majorana e S. A. Marano,
Continuous solutions of a nonlinear integral equation on an unbounded domain.
Jour. of Integral Eq. and Appl., Vol. 6 (1) (1994), pp. 119-128.
17. A. Majorana e S. A. Marano,
Space homogeneous solutions to the Cauchy problem for semiconductor Boltzmann equations.
SIAM J. Math. Anal., Vol. 28 (6) (1997), pp. 1294-1308.
18. A. Majorana,
Trend to equilibrium of electron gas in a semiconductor according to the Boltzmann equation.
Transp. Theory and Stat. Phys., Vol. 27 (5-7)(1998), pp. 547-571.
19. C. R. Drago and A. Majorana,
A boundary value problem for a kinetic model describing electron flow in a semiconductor.
Math. Models and Methods in Appl. Sciences, Vol. 23 (2000), pp. 735-750.
20. C. R. Drago and A. Majorana,
The velocity overshoot in semiconductors according to a transport model derived from the Boltzmann equation.
Transp. Theory and Stat. Phys., Vol. 29 (7)(2000), pp. 805-823.
21. A. Majorana and C. Milazzo,
Space homogeneous solutions of the linear semiconductor Boltzmann equation.
Journal of Math. Anal. and Appl., Vol. 259 (2001), pp. 609-629.
22. A. Majorana and R. M. Pidatella,
A finite difference scheme solving the Boltzmann-Poisson system for semiconductor devices.
Journ. Comput. Phys., Vol. 174 (2001), pp. 649-668.
23. S. F. Liotta and A. Majorana,
High field mobility and diffusivity of electron gas in silicon devices.
COMPEL, Vol. 21 (1) (2002), pp. 31-44.
24. J. Carrillo, I. Gamba, A. Majorana and C.-W. Shu,
A WENO-solver for 1d non-stationary Boltzmann-Poisson system for semiconductor devices.
Journal of Computational Electronics, Vol. 1 (2002), pp. 365-370.
25. J. Carrillo, I. Gamba, A. Majorana and C.-W. Shu,
A WENO-solver for the transients of Boltzmann-Poisson system for semiconductor devices. Performance and comparisons with Monte Carlo methods.
Journ. Comput. Phys., Vol. 184 (2003), pp. 498-525.
26. A. Majorana, C. Milazzo and O. Muscato,
Charge transport in 1D silicon devices via Monte Carlo simulation and Boltzmann-Poisson solver.
COMPEL, Vol. 23 (2) (2003), pp. 410-425.
27. J. Carrillo, I. Gamba, A. Majorana and C.-W. Shu,
A direct solver for 2D non-stationary Boltzmann-Poisson Systems for Semiconductor Devices: A MESFET simulation by WENO-Boltzmann schemes.
Journal of Computational Electronics, Vol. 2 (2003), pp. 375-380.
28. A. Majorana e S. A. Marano,
On the Cauchy problem for spatially homogeneous semiconductor Boltzmann equations: existence and uniqueness.
Annali di Mat. Pura e Appl., Vol. 184 (2005), pp. 275-296.
29. Ch. Auer, A. Majorana and F. Schürrer,
Numerical schemes for solving the non-stationary Boltzmann-Poisson system for two-dimensional semiconductor devices
ESIAM Proceeding, November 2005, Vol. 15, pp. 75-86.
30. M. J. Cáceres, J. Carrillo, and A. Majorana,
Deterministic simulation of the Boltzmann-Poisson system in GaAs-based semiconductors.
SIAM J. Sci. Comput. Vol. 27 (2006), no. 6, pag. 1981-2009.
31. J. Carrillo, I. Gamba, A. Majorana and C.-W. Shu,
2D semiconductor device simulations by WENO-Boltzmann schemes: efficiency, boundary conditions and comparison to Monte Carlo methods
J. Comput. Phys. 214 (2006), no. 1, pag. 55-80.
32. M. J. Cáceres, J. Carrillo, I. Gamba, A. Majorana and C.-W. Shu,
DSMC versus WENO-BTE: A double gate MOSFET example
Journal of Computational Electronics, Vol. 5 (2006), no. 4 , pag. 471-474.
33. M. Galler and A. Majorana,
Deterministic and Stochastic Simulations of Electron Transport in Semiconductors
Bulletin of the Institute of Mathematics - Academia Sinica - New Series, Vol. 2 (2007), no. 2, pag. 349-365.
34. Y. Cheng, I. Gamba, A. Majorana and C.-W. Shu,
Discontinuous Galerkin Solver for the Semiconductor Boltzmann Equation
in Simulation of Semiconductor Processes and Devices 2007 - SISPAD 2007 - Grasser, Tibor and Selberherr, Siegfried (Eds.) 2007, pag. 257-260.
35. J. Carrillo, A. Majorana and F. Vecil,
A Semi-Lagrangian Deterministic Solver for the Semiconductor Boltzmann-Poisson System
Communications in Computational Physics 2 (2007), no. 5, pag. 1027-1054.
36. M. J. Cáceres, J. Carrillo, I. Gamba, A. Majorana and C.-W. Shu,
Deterministic kinetic solvers for charged particle transport in semiconductor devices
in Transport Phenomena and Kinetic Theory Applications to Gases, Semiconductors, Photons, and Biological Systems Series: Modeling and Simulation in Science, Engineering and Technology. Cercignani, Carlo and Gabetta, Ester (Eds.) (2007).
37. Y. Cheng, I. Gamba, A. Majorana and C.-W. Shu,
Discontinuous Galerkin Solver for Boltzmann-Poisson Transients
Journal of Computational Electronics, Vol. 7 (2008), no. 3 , pag. 119-123.
38. A. Majorana and V. Romano,
Comparing kinetic and MEP model of charge transport in semiconductors
in Progress in Industrial Mathematics at ECMI 2006 Series: Mathematics in Industry Subseries: The European Consortium for Mathematics in Industry, Vol. 12 Bonilla, L.L.; Moscoso, M.; Platero, G.; Vega, J.M. (Eds.) 2008, pag. 525-530.
39. Y. Cheng, I. Gamba, A. Majorana and C.-W. Shu,
A discontinuous Galerkin solver for Boltzmann-Poisson systems in nano devices
Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, Vol. 198 (2009), no. 37, pp. 3130-3150.
40. Y. Cheng, I. Gamba, A. Majorana and C.-W. Shu,
A Discontinuous Galerkin Solver for Full-Band Boltzmann-Poisson Models
in 13th International Workshop on Computational Electronics, Beijing, China. May 27-29 2009. DOI: 10.1109/IWCE.2009.5091079
41. A. Majorana and C. Miccoli,
Electron mobility in GaN solving the Boltzmann equation
Workshop on Advanced Semiconductor Materials and devices for Power Electronics applications (WASMPE 2009) May, 7-8, 2009 - Catania (Italy) http://wasmpe.imm.cnr.it/
42. Y. Cheng, I. Gamba, A. Majorana and C.-W. Shu,
Performance of a Discontinuous Galerkin Solver for Semiconductor Boltzmann Equations
in 14th International Workshop on Computational Electronics, October 27th-29th, 2010 - Pisa, Italy DOI: 10.1109/IWCE.2010.5677973
43. Y. Cheng, I. Gamba, A. Majorana and C.-W. Shu,
Discontinuous Galerkin methods for the Boltzmann-Poisson systems in semiconductor device simulations
The Proceedings of 27th RGD, July 1015, 2010 - Pacific Grove, California (USA)
44. Y. Cheng, I. Gamba, A. Majorana and C.-W. Shu,
A brief survey of the discontinuous Galerkin method for the Boltzmann-Poisson equations
Boletin de la Sociedad Espanola de Matematica Aplicada, Vol. 54 (2011), no. 1, pp. 47-64.
45. A. Majorana,
A numerical model of the Boltzmann equation related to the discontinuous Galerkin method
Kinetic and Related models, Vol. 4 (2011), no. 1, pp. 139-151.
46. Y. Cheng, I. Gamba, A. Majorana and C.-W. Shu,
A fast approach to Discontinuous Galerkin solvers for Boltzmann-Poisson transport systems for full electronic bands and phonon scattering
15th International Workshop on Computational Electronics, IEEE Conference Publications (2012)
47. V. Romano, A. Majorana and M. Coco,
DSMC method consistent with the Pauli exclusion principle and comparison with deterministic solutions for charge transport in graphene
Journal of Computational Physics Volume, Vol. 302 (2015), pp. 267-284.
48. M. Coco, A. Majorana, G. Mascali and V. Romano,
Comparing kinetic and hydrodynamical models for electron transport in monolayer graphene
Coupled Problems in Science and Engineering VI (2015), pp. 1003-1014.
49. A. Majorana, G. Mascali and V. Romano,
Deterministic Solutions of the Boltzmann Equation for Charge Transport in Graphene on Substrates
International Conference on Simulation of Semiconductor Processes and Devices (Sispad) (2016), pp. 269-272.
50. A. Majorana, G. Mascali and V. Romano,
Charge transport and mobility in monolayer graphene
Journal of Mathematics in Industry, Vol. 7:4 (2016).
51. A. Majorana and V. Romano,
Numerical Solutions of the Spatially Homogeneous Boltzmann Equation for Electrons in n-Doped Graphene on a Substrate
Journal of Computational and Theoretical Transport, Vol. 46 (2017), no. 3, pp. 176-185.
52. J. Morales-Escalante, I. Gamba, Y. Cheng, A. Majorana, C-W Shu and J. Chelikowsky,
Discontinuous Galerkin deterministic solvers for a Boltzmann-Poisson model of hot electron transport by averaged empirical pseudopotential band structures
Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, Vol. 321 (2017), pp. 209-234.
53. M. Coco, A. Majorana and V. Romano,
Cross validation of discontinuous Galerkin method and Monte Carlo simulations of charge transport in graphene on substrate
Ricerche Di Matematica, Vol. 66 (2017), no. 1, pp. 201-220.
54. A. Majorana,
Approximate explicit stationary solutions to a Vlasov equation for planetary rings
Kinetic and Related Models, Vol. 10 (2017), no. 2, pp. 467-479.

Insegnamenti tenuti presso altri dipartimenti

  • 2018/2019 - DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE E ARCHITETTURA (DICAR)
    Corso di laurea magistrale in Ingegneria civile strutturale e geotecnica - 1 anno
    METODI MATEMATICI PER L'INGEGNERIA

  • 2017/2018 - DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE E ARCHITETTURA (DICAR)
    Corso di laurea magistrale in Ingegneria civile strutturale e geotecnica - 1 anno
    METODI MATEMATICI PER L'INGEGNERIA

  • 2016/2017 - DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE E ARCHITETTURA (DICAR)
    Corso di laurea magistrale in Ingegneria civile strutturale e geotecnica - 1 anno
    METODI PROBABILISTICI, STATISTICI E NUMERICI

  • 2018/2019 - DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA ELETTRICA ELETTRONICA E INFORMATICA
    Corso di laurea in Ingegneria industriale - 2 anno
    FISICA MATEMATICA A - L

  • 2017/2018 - DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA ELETTRICA ELETTRONICA E INFORMATICA
    Corso di laurea in Ingegneria industriale - 2 anno
    FISICA MATEMATICA A - L

  • 2016/2017 - DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA ELETTRICA ELETTRONICA E INFORMATICA
    Corso di laurea in Ingegneria industriale - 2 anno
    FISICA MATEMATICA A - L

  • 2015/2016 - DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
    Corso di laurea in Ingegneria industriale - 2 anno
    FISICA MATEMATICA A - L
  • problemi degli n-corpi in meccanica celeste
  • onde non lineari in fluidodinamica e termodinamica irreversibile
  • propagazione di onde lineari in gas classici e relativistici nello schema della teoria cinetica
  • onde di ampiezza finita nella teoria dell’acqua bassa
  • onde d’urto in fluidodinamica relativistica con o senza campo magnetico
  • calcolo di coefficienti di trasporto nell’ambito della teoria cinetica relativistica
  • problemi di non-equilibrio in teoria cinetica relativistica
  • struttura di onde d’urto in gas classici e relativistici
  • modelli termodinamici per l’evoluzione di un gas di elettroni in un semiconduttore
  • equazione di Boltzmann per i semiconduttori
  • esistenza di soluzioni continue per l’equazione non lineare di Boltzmann per i semiconduttori
  • modelli cinetici per la descrizione del moto di un gas di elettroni in un semiconduttore
  • calcolo dei coefficienti di mobilità e diffusività nei semiconduttori
  • algoritmi numerici per la ricerca di soluzioni approssimate del modello cinetico Boltzmann-Poisson
  • modelli numerici per l’equazione di Boltzmann per i gas perfetti
  • equazione di Boltzmann per la dinamica di elettroni e lacune nel grafene