غشاء رقيق من أشباه الموصلات بسماكة ذرة واحدة يشبه شقة مشتركة: تعيش فيه إلكترونات سالبة الشحنة و«ثقوب» موجبة الشحنة. عندما يسقط الضوء على مثل هذا الغشاء، يمكن للإلكترون والثقب أن يتحدا في زوج — إكسيتون (حالة مرتبطة من إلكترون وثقب، تشبه ذرة الهيدروجين). إذا كان هناك إلكترون حر إضافي قريب، يمكنه أن ينضم إلى هذا الزوج، وعندها يتشكل تريون — ثلاثي من إلكترونين وثقب واحد. التريون أثقل وأقل حركة من الإلكترون المنفرد.
درس العلماء حالة يكون فيها الغشاء يحتوي بالفعل على حاملات شحنة حرة، بينما يولد الضوء باستمرار إكسيتونات جديدة. اتضح أنه إذا تم تسخين النظام بإشعاع منخفض التردد، فإنه في ظل ظروف معينة تنشأ حالتا توازن مستقرتان. في الأولى، الباردة، تكون جميع الإلكترونات الحرة تقريبًا مرتبطة في تريونات. وفي الثانية، الساخنة، تكون معظم التريونات قد تفككت، ويوجد في الغشاء الكثير من الإلكترونات والثقوب الحرة. الانتقال بين هاتين الحالتين يشبه نقرة مفتاح كهربائي: يغير النظام فجأة درجة حرارته وتياره الكهربائي وسطوع توهجه.
سبب هذا السلوك هو اختلاف الموصلية بين الحالتين. الإلكترونات والثقوب الحرة تمتص الإشعاع منخفض التردد بشكل أفضل بكثير من التريونات المرتبطة. لذلك فإن الحالة الساخنة التي تحتوي على عدد كبير من الحاملات الحرة تسخن أكثر وتحافظ على نفسها. أما الحالة الباردة، حيث تكون الحاملات مرتبطة في تريونات، فتمتص بشكل أضعف وتبقى باردة. هكذا تنشأ حلقة تغذية راجعة إيجابية تؤدي إلى ثنائية الاستقرار.
هذا الانتقال الطوري المُتحكم فيه بالضوء يذكرنا بسلوك الماء عند التجمد: عند نفس درجة الحرارة يمكن للنظام أن يتواجد في حالتين مختلفتين — سائلة أو صلبة. لكن هنا، بدلاً من درجة الحرارة، تكون شدة الضوء الساقط هي المعامل المتحكم.
تم اكتشاف التريونات لأول مرة في عام 1993 في الآبار الكمومية لأشباه الموصلات، وفي المواد ثنائية الأبعاد أصبحت دراستها نشطة بشكل خاص بعد الحصول على الجرافين.
في رواية جريج إيغان «مدينة التبديلات» تُوصف مواد تغيّر خصائصها تحت تأثير الضوء، وهو ما يشبه عن بُعد التأثير الموصوف.