Lorsqu'il est fortement refroidi, le cristal d'uranium-tellure cesse d'opposer une résistance au courant. Avant cela, à une température légèrement plus élevée, sa résistance peut encore être mesurée — et elle révèle la forme des chemins invisibles que suivent les électrons.
Ces chemins forment une surface dans l'espace des impulsions — comme une carte répertoriant toutes les vitesses autorisées des particules. Pour la plupart des métaux, cette carte ressemble à une feuille lisse. Pour l'uranium-tellure, elle s'avère ondulée : les bords de la feuille sont relevés et abaissés, comme du carton ondulé. Lorsque le champ magnétique est incliné, les électrons qui se déplacent sur cette surface ondulée accélèrent puis ralentissent — et la résistance du métal oscille régulièrement.
Les auteurs ont construit un modèle de la surface à partir de données de calculs quantiques et ont résolu l'équation décrivant comment les électrons entrent en collision avec le réseau cristallin. Il s'avère que les oscillations de résistance calculées reproduisent presque exactement les mesures récentes : lorsque le champ est incliné par rapport à l'axe du cristal, la résistance augmente d'abord, puis diminue, puis augmente à nouveau. Cette coïncidence est une preuve directe que la surface est bien ondulée, et non lisse.
Le modèle conduit également à une autre conclusion : le courant est principalement transporté non pas par les électrons, mais par les trous — les places vides laissées par les électrons. Ces trous entrent moins souvent en collision avec le réseau et se déplacent donc plus loin. Pour vérifier cela, les physiciens ont calculé comment la tension de Hall (la réponse transversale au courant et au champ) devrait varier lors de l'inclinaison du champ. Si une future expérience montre le motif prédit, l'hypothèse des trous sera confirmée.
La surface de Fermi ondulée (la surface des états électroniques autorisés) ressemble à une feuille de carton ondulé : si on passe le doigt dessus, on sent des bosses répétées. Dans un métal, ces bosses font varier périodiquement la vitesse des électrons lorsqu'on fait tourner le champ magnétique.
Dans le roman de Greg Egan « L'Échelle de Schild », des physiciens explorent des états exotiques de la matière où les surfaces électroniques acquièrent une topologie inhabituelle — un peu comme la surface ondulée de l'uranium-tellure.