ساز و کار ابررسانایی به دنبال انتشار نظریه باردین- کوپر- شریفر در این زمینه آشکار شد که به نظریه معروف است. ساخت اخیر گرافن، تک لایه ای از گرافیت توجه زیادی به خود جلب کرده و منجر به مطالعه خواص الکترونی آن شده است. از جمله اثرات قابل توجه میتوان به اثر هال کوانتومی، تونل زنی کلین، بازتاب خاص آندریف در گرافن اشاره کرد. به عبارت دیگر گرافن یک شبه هادی با گاف انرژی صفر است. عایق های توپولوژیکی، یک حالت جدید از ماده، اخیرا کشف شده اند. به دلیل خواص اساسی مهم شان عایق های توپولوژیکی توجه زیادی به خود جلب کرده اند و ظرفیت بیشتری برای کاربرد در آینده از خود نشان داده اند. این حالت جدید بنا به خاصیت تقارن معکوس زمانی حفظ شده و جفت شدگی اسپین- مدار است. مطالعات زیادی برای بررسی اثر جوزفسون در گرافن انجام گرفته که نهایتا سعی شده که این موضوع نیز تا حدودی مورد بررسی قرار بگیرد. در این رساله، به مطالعه اثر جوزفسون در ساختار های با پایه ی گرافن و عایق توپولوژیکی می پردازیم.