Dans un solide, les atomes vibrent et transmettent le son. Parfois, cette onde ne se propage pas en ligne droite mais s'enroule en spirale — comme un tire-bouchon qui pénètre dans un bouchon. Dans les cristaux ordinaires, ces « tourbillons sonores » sont connus, mais dans les matériaux magnétiques, on ne parvenait pas à les observer. Aujourd'hui, la spectroscopie neutronique — une méthode où un faisceau de neutrons sonde les mouvements des atomes et leur magnétisme — a permis de capturer ces tourbillons insaisissables.
Dans un cristal de zinc, de fer et de molybdène, refroidi à -224°C, les ondes en spirale ont acquis leur propre champ magnétique. Elles se sont divisées en deux tons distincts, et un aimant externe déplaçait la fréquence, comme une main qui accorde une guitare. Des tourbillons similaires sont créés par les chauves-souris pour l'écholocation dans le brouillard, mais ici, les tourbillons sont devenus des aimants.
La grande surprise : on peut contrôler ces « aimants sonores » simplement en modifiant le champ magnétique. Cela ouvre la voie au transfert d'informations sans courant électrique — uniquement par la danse des atomes.
Les phonons ne sont que des vibrations coordonnées des atomes, mais ils se comportent comme des particules avec une masse, une impulsion et désormais aussi un moment magnétique.