Bland de ovanliga egenskaperna hos grafen, en av de mest spännande och minst förstådda är den extra graden av frihet som elektroner upplever.

Det kallas pseudospin och det bestämmer sannolikheten att hitta elektroner på angränsande kolatomer. Möjligheten att kontrollera denna grad av frihet skulle möjliggöra nya typer av experiment, men potentiellt också möjliggöra att använda den för elektroniska applikationer.

Nu, skriva i naturvetenskap, Manchester-fysiker visar hur elektroner med välkontrollerat pseudospin kan injiceras i grafen. Forskarna använde två lager grafen, roterade med en liten vinkel i förhållande till varandra och åtskilda av ett tunt lager bornitrid, ytterligare tvådimensionellt material och en utmärkt isolator.

Att applicera ett starkt magnetfält parallellt med grafenskikten, pseudospintillståndet för tunnelelektronerna kan väljas.

Grafen isolerades först från grafit vid University of Manchester 2004. Dess utbud av superlativa egenskaper, inklusive fantastisk styrka, ledningsförmåga, flexibilitet och transparens, har banat väg för applikationer som sträcker sig från vattenfiltrering till böjbara smartphones; från rostsäkra beläggningar till anti-cancerläkemedelstillförselsystem.

Att kombinera grafen med andra material, som individuellt har utmärkta egenskaper som kompletterar grafens extraordinära egenskaper, har resulterat i spännande vetenskapliga utvecklingar och skulle kunna producera applikationer ännu bortom vår fantasi.

Sir Kostya Novoselov, som tillsammans med kollegan Sir Andre Geim tilldelades Nobelpriset i fysik för sina banbrytande experiment på grafen, anser att fynden kan ha en betydande inverkan.

Han sa:"Våra experiment erbjuder en oöverträffad kontroll över kvanttillståndet för elektronerna i grafen".

Medförfattaren professor Vladimir Fal'ko tillade:"Vi hoppas att möjligheten att kontrollera pseudospinnet och kiraliteten hos elektroner i grafen kommer att utöka utbudet av kvantfenomen som studeras i detta anmärkningsvärda material".

En av huvudförfattarna, Dr Artem Mishchenko, är mycket optimistisk. Han sa:"Vem vet, kanske en dag får vi se kirotronik, tillsammans med spintronics, valleytronics och elektronik".