Constitué de feuillets 2D d'atomes de carbone disposés en réseaux en nid d'abeille, Le graphène a été intensivement étudié ces dernières années. Outre les diverses propriétés structurelles du matériau, les physiciens ont accordé une attention particulière à la dynamique intrigante des porteurs de charge que ses nombreuses variantes peuvent contenir. Les techniques mathématiques utilisées pour étudier ces processus physiques se sont avérées utiles jusqu'à présent, mais ils ont eu un succès limité pour expliquer la «température critique» de la supraconductivité du graphène, en dessous de laquelle sa résistance électrique tombe à zéro. Dans une nouvelle étude publiée dans Le Journal Physique Européen B , Jacques Tempere et ses collègues de l'Université d'Anvers en Belgique démontrent qu'une technique existante est mieux adaptée pour sonder la supraconductivité en pur, graphène monocouche qu'on ne le pensait auparavant.

Les connaissances de l'équipe pourraient permettre aux physiciens de mieux comprendre les propriétés très variées du graphène; potentiellement aider au développement de nouvelles technologies. Typiquement, l'approche qu'ils ont utilisée dans l'étude est utilisée pour calculer les températures critiques dans les supraconducteurs conventionnels. Dans ce cas, cependant, il était plus précis que les techniques actuelles pour expliquer comment les températures critiques sont supprimées avec des densités plus faibles de porteurs de charge, comme on le voit à l'état pur, graphène monocouche. En outre, il s'est avéré plus efficace pour modéliser les conditions qui donnent naissance à des paires d'électrons en interaction appelées "paires de Cooper, " qui influencent fortement les propriétés électriques du matériau.

L'équipe de Tempere a effectué ses calculs en utilisant la "méthode de la fonction diélectrique" (DFM), qui tient compte du transfert de chaleur et de masse dans les matériaux lors du calcul des températures critiques. Après avoir démontré les avantages de la technique, ils suggèrent maintenant que cela pourrait s'avérer utile pour de futures études visant à stimuler et à sonder la supraconductivité dans le graphène monocouche et bicouche. Alors que la recherche sur le graphène continue d'être l'une des plus diversifiées, domaines rapides de la physique des matériaux, l'utilisation de la DFM pourrait mieux outiller les chercheurs à l'utiliser pour des applications technologiques toujours plus avancées.