1. Effet de proximité :
- Cette méthode consiste à déposer une fine couche d'un matériau supraconducteur, comme le niobium ou l'aluminium, sur le graphène. Lorsque les deux matériaux sont très proches, les propriétés supraconductrices du métal peuvent induire une supraconductivité dans la couche de graphène.
2. Dopage chimique :
- Le dopage chimique consiste à introduire des atomes ou des molécules étrangères dans le réseau de graphène, modifiant ainsi ses propriétés électroniques. En introduisant certains dopants, comme le potassium ou le calcium, le couplage électron-phonon peut être amélioré, conduisant à la supraconductivité.
3. Ingénierie des contraintes :
- L'application d'une contrainte mécanique au graphène peut modifier sa structure électronique et améliorer le couplage électron-phonon. Ceci peut être réalisé en étirant ou en comprimant le graphène à l'aide de diverses techniques, telles que le pliage du substrat ou l'exfoliation mécanique.
4. Ingénierie des substrats :
- Placer du graphène sur un substrat approprié peut induire une supraconductivité. Les substrats comme le nitrure de bore hexagonal (h-BN) ont une structure de réseau qui s'aligne bien avec celle du graphène, permettant une interaction électron-phonon améliorée et favorisant la supraconductivité.
5. Intercalation :
- L'intercalation du graphène avec certains matériaux, comme les métaux alcalins ou les molécules organiques, peut altérer ses propriétés électroniques et induire une supraconductivité. L'intercalation consiste à insérer des espèces entre les couches de graphène, modifiant les interactions entre les atomes de carbone.
6. Graphène multicouche :
- L'empilement de plusieurs couches de graphène peut créer des interactions intercouches qui améliorent la supraconductivité. En contrôlant la séquence d'empilement et les angles de rotation intercouches, il est possible d'induire un comportement supraconducteur dans les systèmes de graphène multicouches.
7. Supraconductivité induite par la proximité grâce au déclenchement électrostatique :
- L'application d'un fort champ électrostatique au graphène peut induire un effet de proximité même sans contact direct avec un supraconducteur. Cette méthode consiste à utiliser une électrode grille pour induire un état supraconducteur dans le graphène en contrôlant la densité de charge.
8. Supraconductivité dans le graphène bicouche torsadé :
- Il a été démontré que la torsion de deux couches de graphène selon un « angle magique » spécifique induisait une supraconductivité dans les systèmes de graphène bicouche. Ce phénomène, connu sous le nom de « twistronique », provient des bandes plates formées à l'angle magique, qui améliorent les interactions électron-électron.
Ces approches ont démontré des résultats prometteurs dans l’induction de supraconductivité dans le graphène. Cependant, le domaine de la supraconductivité du graphène fait toujours l'objet de recherches actives et des recherches supplémentaires sont nécessaires pour obtenir un comportement supraconducteur stable et contrôlable dans les matériaux à base de graphène pour des applications pratiques.
