Bestaat uit 2D-platen van koolstofatomen gerangschikt in honingraatroosters, grafeen is de afgelopen jaren intensief bestudeerd. Naast de diverse structurele eigenschappen van het materiaal, natuurkundigen hebben bijzondere aandacht besteed aan de intrigerende dynamiek van de ladingsdragers die de vele varianten ervan kunnen bevatten. De wiskundige technieken die worden gebruikt om deze fysische processen te bestuderen, zijn tot nu toe nuttig gebleken, maar ze hebben beperkt succes gehad bij het verklaren van de 'kritische temperatuur' van supergeleiding van grafeen, waaronder de elektrische weerstand tot nul daalt. In een nieuwe studie gepubliceerd in Het European Physical Journal B , Jacques Tempere en collega's van de Universiteit van Antwerpen in België tonen aan dat een bestaande techniek beter geschikt is voor het onderzoeken van supergeleiding in zuivere, enkellaags grafeen dan eerder werd gedacht.

De inzichten van het team zouden fysici in staat kunnen stellen meer te begrijpen over de zeer uiteenlopende eigenschappen van grafeen; mogelijk helpen bij de ontwikkeling van nieuwe technologieën. Typisch, de benadering die ze in het onderzoek hebben gebruikt, wordt gebruikt om kritische temperaturen in conventionele supergeleiders te berekenen. In dit geval, echter, het was nauwkeuriger dan de huidige technieken om uit te leggen hoe kritische temperaturen worden onderdrukt met lagere dichtheden van ladingsdragers, zoals gezien in puur, enkellaags grafeen. In aanvulling, het bleek effectiever in het modelleren van de omstandigheden die aanleiding geven tot interagerende elektronenparen genaamd "Cooper-paren, " die de elektrische eigenschappen van het materiaal sterk beïnvloeden.

Het team van Tempere maakte hun berekeningen met behulp van de 'diëlektrische functiemethode' (DFM), die verantwoordelijk is voor de overdracht van warmte en massa binnen materialen bij het berekenen van kritische temperaturen. Na de voordelen van de techniek te hebben aangetoond, ze suggereren nu dat het nuttig zou kunnen zijn voor toekomstige studies die gericht zijn op het stimuleren en onderzoeken van supergeleiding in enkel- en dubbellaags grafeen. Aangezien grafeenonderzoek een van de meest diverse blijft, snelle velden in de materiaalfysica, het gebruik van DFM zou onderzoekers beter kunnen toerusten om het te gebruiken voor steeds geavanceerdere technologische toepassingen.