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 s'enfonce dans un bouchon. Dans les cristaux ordinaires, ces « tourbillons sonores » sont connus, mais dans les matériaux magnétiques, on ne les avait jamais vus. Aujourd'hui, la spectroscopie neutronique — une technique 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 leur fréquence, comme une main qui accorde une guitare. Les chauves-souris créent des tourbillons similaires pour leur écholocation dans le brouillard, mais ici, les tourbillons sont devenus des aimants.
La grande surprise : ces « aimants sonores » peuvent être contrôlés 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.