Les matériaux magnétiques peuvent stocker l'énergie des oscillations, un peu comme un diapason qui continue de vibrer après avoir été frappé. Si l'on place un tel matériau dans une cavité micro-onde, ses oscillations (les magnons) commencent à interagir avec la lumière (les photons). Mais pour contrôler cette interaction, il faut des effets non linéaires, c'est-à-dire des situations où la réponse du système dépend de l'intensité de la sollicitation, comme une corde tendue qui change de ton lorsqu'on la pince fort.
Une équipe de chercheurs a utilisé un film de grenat de fer et d'yttrium d'une épaisseur de seulement 200 nanomètres, soit des centaines de fois plus fin qu'un cheveu humain. Sa forme n'est pas sphérique mais plate, ce qui modifie le comportement des oscillations magnétiques. Il s'avère que dans un tel film, l'effet Kerr (la dépendance de la fréquence d'oscillation par rapport à l'amplitude) devient nettement plus fort que dans une bille de même volume. De plus, cet effet est réglable : en tournant l'aimant externe, les chercheurs ont modifié non seulement l'amplitude du décalage de fréquence, mais aussi son signe, le faisant passer de positif à négatif.
La modélisation de l'interaction entre magnons et photons a parfaitement coïncidé avec les données expérimentales, confirmant que l'amplification de l'effet Kerr ne détruit pas le couplage fort entre les oscillations. Cela signifie qu'un tel système peut être utilisé pour contrôler la fréquence des signaux, par exemple dans des dispositifs de traitement de l'information où les ondes magnétiques transportent les données.
Le grenat de fer et d'yttrium est un cristal transparent utilisé dans les lasers et les filtres micro-ondes, et ses oscillations magnétiques peuvent persister très longtemps sans s'atténuer.