一种最简单的设备——通电的半导体条——仍然让物理学家们感到困惑。电荷的流动很容易理解。神秘之处在于自旋的行为，或者说与电子相关的角动量。研究人员在室温半导体导线中研究电流时，现在观察到了一对奇怪的自旋效应，人们认为这些效应在那种材料或如此高的温度下极不可能发生。
电子的自旋可以指向任何方向，但当在特定方向（如向上或向下）极化时通常最有用。极化自旋通常需要磁场，但研究人员设想通过学习如何使用电场控制自旋，为电子学增加一个全新的维度。微芯片然后可以将快速变化的自旋转换为变化的极化光，以便在芯片内部进行更快的通信，或者在网络上进行安全的密码学。为了实现这一目标，研究人员已经证明，如果将温度冷却到 50 开尔文（-223 摄氏度）以下，流过由砷化镓制成的半导体的电子会在导线平面内自发极化。一些材料还会导致流动电子快速分离，使得自旋向上的电子沿着导线的一侧移动，而自旋向下的电子则沿着另一侧移动，这就是所谓的自旋霍尔效应。研究人员认为，这两种行为都依赖于材料中的强电场，并且会在较高的温度下被淹没。
加州大学圣巴巴拉分校的实验物理学家大卫·奥沙洛姆和他的同事计划在具有天然弱电场的半导体中进行对照实验，他们将电流通过硒化锌条，并打开一个特殊的扫描显微镜，该显微镜能够实时成像和区分自旋状态。出乎意料的是，他们在 5 到 295 开尔文（22 摄氏度）的温度下都观察到了自旋极化和自旋霍尔效应，他们在 9 月 22 日的《物理评论快报》中报道了这一发现。“为什么会发生这种情况是一个非常大的谜，”奥沙洛姆说。“这意味着还有一些其他的物理学原理隐藏在其中。”
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哈佛大学的固态理论家伯特兰·哈尔佩林表示，目前尚不清楚是现有解释是错误的，还是实验过于敏感，以至于它正在检测到它们的微妙结果。“这些半导体系统看起来比高温超导体或其他奇异材料简单得多，但我们发现我们对它们不太了解，”他观察到。这可能是实现应用的障碍，但对于基础物理学来说，这是一个大好机会。