Dos bailarines en un mismo escenario: uno tira hacia un lado, el otro hacia el opuesto. En el cristal Cu2(OH)3Br, los átomos de cobre se alinean en cadenas y sus momentos magnéticos (espines) pueden orientarse de diversas maneras: a veces paralelos, a veces antiparalelos. Es como si en un mismo baile se combinaran movimientos al unísono y en contrafase. Los científicos querían entender cómo un campo magnético externo reorganiza este baile.
Los científicos aplicaron campos magnéticos de hasta 31 teslas (un millón de veces más intensos que el campo terrestre) y observaron cómo el cristal absorbe la radiación de terahercios. Cuando el campo se orientaba perpendicular a las cadenas, a 5.4 teslas se producía un giro brusco de los espines: algunos modos desaparecían y aparecían otros. Cuando el campo se orientaba a lo largo de las cadenas, no había un giro brusco, pero a 16.3 teslas uno de los subsistemas se congelaba por completo y solo quedaba un modo ancho.
Así se aclaró algo que antes no se sabía: cómo intercambian energía los magnones y espinones coexistentes cuando varía el campo. Ahora se ve que el campo actúa como un director: o cambia bruscamente el baile, o aparta suavemente a uno de los bailarines. Es conocimiento puro, sin aplicaciones por ahora, pero ayuda a comprender cómo están hechos los imanes cuánticos.
El cristal Cu2(OH)3Br se conoce como botallackita y fue descrito por primera vez en 1948. Su estructura recuerda a una escalera de iones de cobre, donde los 'peldaños' ferromagnéticos y antiferromagnéticos se alternan.