Un aimant de frigo tient grâce à de minuscules aiguilles internes, chacune comme une boussole miniature. Si l'on frappe le métal avec une impulsion lumineuse ultra-courte, ces aiguilles se mettent à tournoyer de manière chaotique, et le magnétisme fond en un millionième de milliardième de seconde. Autrefois, une telle « fonte » était trop rapide pour être observée.
Aujourd'hui, il existe des lasers à rayons X qui émettent des impulsions plus brèves que le temps d'un pas d'atome. Ils permettent de prendre des clichés des électrons et des atomes en plein mouvement. L'article décrit une méthode où une première impulsion lumineuse déclenche le processus (par exemple, la démagnétisation), et une seconde, à rayons X, arrive un peu plus tard et « photographie » l'état de la matière. En faisant varier le délai entre les impulsions, les scientifiques reconstituent une histoire image par image.
Ces clichés ont déjà montré comment, dans les composés de métaux de transition (par exemple, les oxydes de fer ou de cobalt), les électrons sautent entre les orbitales, modifiant les propriétés magnétiques et électriques. Ce n'est pas qu'une simple observation : en comprenant la mécanique, on pourra créer des matériaux qui se commutent par la lumière en quelques femtosecondes, soit un million de fois plus vite que les transistors actuels.
Une femtoseconde est à une seconde ce qu'une seconde est à 31,7 millions d'années.