Onder de ongebruikelijke eigenschappen van grafeen, een van de meest opwindende en minst begrepen is de extra vrijheidsgraad die elektronen ervaren.

Het wordt de pseudospin genoemd en het bepaalt de kans om elektronen te vinden op naburige koolstofatomen. De mogelijkheid om deze vrijheidsgraad te beheersen zou nieuwe soorten experimenten mogelijk maken, maar mogelijk ook in staat stellen om het te gebruiken voor elektronische toepassingen.

Nutsvoorzieningen, schrijven in de wetenschap, Natuurkundigen uit Manchester laten zien hoe elektronen met goed gecontroleerde pseudospin in grafeen kunnen worden geïnjecteerd. De wetenschappers gebruikten twee lagen grafeen, onder een kleine hoek ten opzichte van elkaar geroteerd en gescheiden door een dunne laag boornitride, een ander tweedimensionaal materiaal en een uitstekende isolator.

Het toepassen van een sterk magnetisch veld parallel aan de grafeenlagen, de pseudospin-toestand van de tunneling-elektronen kan worden gekozen.

Grafeen werd voor het eerst geïsoleerd uit grafiet aan de Universiteit van Manchester in 2004. Zijn reeks overtreffende eigenschappen, inclusief fantastische kracht, geleidbaarheid, flexibiliteit en transparantie, heeft de weg vrijgemaakt voor toepassingen variërend van waterfiltratie tot buigbare smartphones; van roestbestendige coatings tot systemen voor het afleveren van medicijnen tegen kanker.

Grafeen combineren met andere materialen, die afzonderlijk uitstekende eigenschappen hebben die complementair zijn aan de buitengewone eigenschappen van grafeen, heeft geleid tot spannende wetenschappelijke ontwikkelingen en zou tot toepassingen kunnen leiden die onze verbeelding tot nu toe te boven gaan.

Heer Kostya Novoselov, die samen met collega Sir Andre Geim de Nobelprijs voor Natuurkunde kreeg voor hun baanbrekende experimenten met grafeen, is van mening dat de bevindingen een aanzienlijke impact kunnen hebben.

Hij zei:"Onze experimenten bieden een ongekende controle over de kwantumtoestand van de elektronen in grafeen".

Co-auteur professor Vladimir Fal'ko voegde toe:"We hopen dat de mogelijkheid om de pseudospin en chiraliteit van elektronen in grafeen te beheersen, het scala aan kwantumfenomenen dat in dit opmerkelijke materiaal wordt bestudeerd, zal uitbreiden".

Een van de hoofdauteurs, Dr Artem Mishchenko, is erg optimistisch. Hij zei:"Wie weet, misschien zullen we ooit chirotronics zien, naast spintronica, Valleytronics en elektronica".