Grafeeni aatomvõrestik võib kahe füüsiku sõnul kirjeldada aegruumi struktuuri ning seletada elektroni spinni olemasolu.
Grafeen on aatomi paksune kiht kuusnurkselt asetsevatest süsinike aatomitest. Sõltuvalt oma asendist selles võrestikus võib elektron asuda ühes kahest võimalikust kvantolekust – omadus, mida nimetatakse pseudospinniks ning mis on matemaatiliselt sarnane elektroni sisemise spinniga, kirjutab NewScientist.com.
Grafeenvõrestik. Pilt: AlexanderAlUS/GNU Free Documentation License, Version 1.2 or any later
Enamike füüsikute arvates pole see tõeline spinn, kuid California Ülikooli teadlane Chris Regan sellega ei nõustu. Ta toob näiteks 1990ndate lõpul süsinik-nanotorudega tehtud uurimustöö kus leiti, et elektronid ei taha neilt takistustelt tagasi põrgata. Regani ja tema kolleegi Matthew Mecklenburgi sõnul saab seda seletada sellega, et suuna muutmiseks on tarvis keerukat muutust spinnis. Nende loodud grafeeni kvantmudel toetab sellist ideed. Spinn tuleneb viisist kuidas elektronid grafeenvõrestikus aatomite vahel liiguvad, ütles Regan.
Kuid kuidas jäb elektroni sisemise spinniga? See ei saa olla pöörlemine selle tavalises tähenduses, sest elektronid on punktosakesed ilma mingi raadiuse ja sisemuseta. Sarnaselt pseudospinnile võib see tuleneda aegruumi võrestiku mustrist endast, rääkis Regan. Siin kajastub püüe ühendada kvantmehaanikat gravitatsiooniga, kus aegruum koosneb väikestest fundamentaalsete võrgusite tükkidest.
Ukraina Riikliku Teaduste Akadeemia teadlase Sergei Sharapovi sõnul annab antud uurimustöö huvitava viisi elektronide ja teiste osakeste spinnide kirjeldamiseks, kuid kahtluse alla tuleb seada analoogia suurem üldistamine. Regan tunnistab, et üleminek grafeeni kahedimensionaalsest maailmast rohkemate dimensioonidega ruumile on keeruline. ,,Saab olema huvitav näha, kas leidub ka teisi võrestikke, milles spinn tekib,” ütles ta.
Teadusartikkel “Spin and the Honeycomb Lattice: Lessons from Graphene“