Utsikten att transportera spinninformation över långa avstånd i grafen, möjligt på grund av dess lilla inneboende spin-omloppskoppling och försvinnande hyperfina interaktion, har stimulerat intensiv forskning som utforskar spintronics applikationer. Dock, uppmätta spinrelaxationstider är storleksordningar mindre än vad som ursprungligen förutsågs, medan den huvudsakliga fysiska processen för spinnavfasning och dess laddningstäthet och störningsberoende förblir föga övertygande beskriven av konventionella mekanismer.

I en färsk publikation i Naturfysik , ICN2-forskare avslöjar en oöverträffad spinrelaxationsmekanism för icke-magnetiska prover som följer av en intrassling mellan spinn och pseudospin driven av slumpmässig spin-omloppskoppling, unikt för grafen. Arbetet leddes av ICREA Research Prof. Stephan Roche, Gruppledare för ICN2 Theoretical and Computational Nanoscience Group. Tidningens första författare är Dr. Dinh Van Tuan, från gruppen ledd av prof. Roche, och ICREA Research Prof. Sergio O. Valenzuela, Gruppledare för ICN2 Physics and Engineering of Nanodevices Group, är bland författarna.

Blandningen mellan spinn- och pseudospin-relaterade Berrys faser resulterar i snabb spindefas även när man närmar sig den ballistiska gränsen, med ökande avkopplingstider borta från Dirac-punkten, som observerats experimentellt. Ursprunget till spin-orbit-koppling kan härröra från adatomer, krusningar eller till och med underlaget, föreslår nya spinnmanipulationsstrategier baserade på pseudospin-frihetsgraden.

Sådana möjligheter föreslår aldrig tidigare skådade tillvägagångssätt för uppkomsten av icke-avgiftsbaserad informationsbehandling och datoranvändning, vilket resulterar i en ny generation aktiva (CMOS-kompatibla) spintroniska enheter tillsammans med icke-flyktiga lågenergiminnen för MRAM. Detta fenomen återupplever inte bara år av experimentella och teoretiska kontroverser, men öppnar också ett nytt fönster in i den formidabla utmaningen att manipulera spinngraden av frihet i framtida informationsbehandlingsteknologier.