Dans une fine couche de cristal, les électrons se comportent différemment que dans un morceau de métal ordinaire. Ils sont à l'étroit, se heurtent plus souvent et ressentent plus fortement la forme du réseau. Habituellement, de tels états sont créés artificiellement en empilant des couches de différents matériaux. Mais parfois, la nature fait tout elle-même.
Le cristal MoOCl₂ est le premier matériau naturel dans lequel le gaz d'électrons est si inhomogène selon les directions qu'on le qualifie d'hyperbolique. Les scientifiques ont dirigé un faisceau de lumière sur le cristal et ont observé comment la lumière diffusée change lorsqu'on fait tourner la polarisation. Il s'est avéré que les vibrations des atomes (phonons) et les électrons sont liés : leurs signaux interfèrent, comme deux voix dans un chœur, et la forme de cette interférence dépend de la direction.
Les mesures à différentes énergies de lumière et épaisseurs d'échantillon ont montré que ce gaz d'électrons peut être ajusté. Cela signifie que MoOCl₂ est un modèle pratique pour étudier comment les électrons échangent de l'énergie avec les vibrations du réseau dans les matériaux hyperboliques.
De tels matériaux pourraient être utiles dans l'électronique du futur : lorsque le courant ne circule que dans une seule direction et que la chaleur s'évacue dans une autre, les dispositifs fonctionnent plus rapidement et chauffent moins.
Le nom « hyperbolique » vient de la géométrie : les surfaces sur lesquelles l'énergie d'un électron est constante ont la forme d'un hyperboloïde, et non d'une sphère comme dans les matériaux ordinaires.