Thesis:

Estudio termodinámico en sistemas multicapas de grafeno en presencia de campo magnético externo

Últimamente, el efecto magnetocalórico ha despertado gran interés debido a sus diversas aplicaciones en sistemas de refrigeración. Por esta razón, se han investigado distintos materiales que presenten este fenómeno. En esta tesis se estudia la respuesta térmica del grafeno, tanto analítica como numéricamente, utilizando la estadística de Boltzmann y de Fermi-Dirac, al aplicarle un campo magnético externo variable. Se analizan diversas cantidades termodinámicas en el ensamble canónico, con especial atención a la variación de entropía en una monocapa y una bicapa de grafeno. Los resultados muestran que, según la estadística de Boltzmann, la bicapa tiene una mejor respuesta térmica a baja temperatura, mientras que la monocapa resulta más eficiente al aumentar la temperatura. En cambio, con la estadística de Fermi-Dirac, la bicapa mantiene una mejor respuesta térmica en todo el rango de temperatura analizado. Estos resultados motivan el interés por explorar el comportamiento térmico en estructuras de grafeno con más capas, como una extensión natural de esta investigación.

Recently, the magnetocaloric effect has attracted great interest due to its various applications in refrigeration systems. For this reason, different materials exhibiting this phenomenon have been investigated. This thesis studies the thermal response of graphene, both analytically and numerically, using Boltzmann and Fermi-Dirac statistics, when subjected to a varying external magnetic field. Various thermodynamic quantities are analyzed within the canonical ensemble, with particular attention to entropy variation in monolayer and bilayer graphene. The results show that, according to Boltzmann statistics, the bilayer exhibits a better thermal response at low temperatures, while the monolayer proves more efficient as the temperature increases. In contrast, using Fermi-Dirac statistics, the bilayer maintains a better thermal response throughout the entire temperature range analyzed. These findings encourage further exploration of the thermal behavior in multilayer graphene structures as a natural extension of this research.