داخل قطعة من مادة مغناطيسية، تُرتَّب لفات الإلكترونات — وهي أسهم مغناطيسية صغيرة — عادة في أنماط بسيطة. لكنها أحيانًا تلتف لتشكل دوامات، مثل الماء في القمع، وقد تنعقد هذه الدوامات لتكوين عُقَد. سابقًا، كان الحصول على هذه العُقَد، التي سميت هوبفيونات، ممكنًا فقط في عينات ذات أشكال خاصة، مقطوعة بدقة متناهية.
الآن وجد الباحثون طريقة أبسط. يمررون تيارًا كهربائيًا عبر مادة مغناطيسية عادية، فيساعد التيار الدوامات على الالتفاف لتكوين عُقَد ثلاثية الأبعاد. لم يعد شكل العينة وحجمها مهمين — فالتيار نفسه ينظم الأسهم المغناطيسية في النمط المطلوب. العُقَد الناتجة لا تتفكك حتى عندما يكون المجال المغناطيسي الخارجي موجهًا ضدها.
هذه المتانة نادرة بالنسبة للبنى المغناطيسية. عادةً يسهل تدمير الدوامات، لكن هذه الدوامات تصمد. وقد بنى مؤلفو العمل أيضًا تصنيفًا رياضيًا يميز الهوبفيونات عن أقاربها المسطحة — السكيرميونات والميرونات. الأمر أشبه بترتيب جميع العُقَد الممكنة على رفوف: أيها ثلاثية الأبعاد حقيقية، وأيها مجرد إسقاطات.
سُمي الهوبفيون على اسم عالم الرياضيات هاينز هوبف، الذي وصف في عام 1931 ثابتًا طوبولوجيًا — وهو عدد لا يتغير عند التشوهات المستمرة. وهذا الثابت هو الذي يميز العقدة الحقيقية عن الحلقة البسيطة.