Le graphène est un matériau très étudié à l'heure actuelle pour ses étonnantes propriétés physiques, notamment électroniques, optiques et mécaniques.
Le graphène est constitué de l'empilement de quelques couches atomiques de carbone organisées selon la structure des feuillets de graphite. Une des difficultés à surmonter pour exploiter ce matériau est d'arriver à contrôler sa fabrication, et notamment de mettre au point un procédé de fabrication qui soit industrialisable. Obtenir des grandes "feuilles" de graphène de façon reproductible est très difficile avec les méthodes actuelles. Deux méthodes sont couramment utilisées. La méthode de clivage micromécanique reste assez empirique et ne permet pas de produire de feuilles assez grandes pour une utilisation industrielle. Les échantillons obtenus par la méthode de croissance épitaxiale présentent des problèmes d'uniformité dimensionnelle, et les propriétés intrinsèques du graphène sont parfois modifiées par les interactions avec le substrat sous jacent.
Un groupe de chercheurs du laboratoire national de Brookhaven (Long Island, NY) vient de proposer une nouvelle méthode pour obtenir du graphène, basée sur l'épitaxie. L'idée est de contrôler la croissance du graphène couche par couche par traitement thermique en utilisant un substrat de Ruthénium. En chauffant le Ruthénium et le carbone à 1150°C, les atomes de carbone sont absorbés par le Ruthénium. Ensuite, lors d'un refroidissement à 850°C, les atomes de carbones s'organisent sur l'ensemble de la surface du Ruthénium en formant des petits îlots de carbone qui vont ensuite se connecter lors du refroidissement pour créer la première couche de graphène, puis la seconde.
La maîtrise de ce procédé permet d'obtenir une double couche de graphène, la première ayant une très forte affinité avec le substrat et une seconde que l'on peut détacher "plus facilement" afin d'obtenir un échantillon constitué d'un unique feuillet de graphite.
