Un cristal ressemble à une ville où les maisons sont alignées en rangées bien droites. Mais si l'on étire légèrement le sol sous la ville, les maisons peuvent s'incliner — et l'inclinaison se propage comme une vague de quartier en quartier. Dans les cristaux de SrTiO3 et SrMnO3, les scientifiques ont découvert exactement ce mode caché : une onde douce d'inclinaison des octaèdres d'oxygène, qui passait jusqu'ici inaperçue.
Les calculs montrent que sous un étirement modéré, cette onde d'inclinaison interagit avec l'inclinaison uniforme et, par un couplage à trois voies, met en mouvement le mode acoustique polaire rigide. Ce dernier entraîne à son tour des ondes de polarisation et de déformation — comme si les maisons non seulement s'inclinaient, mais changeaient aussi de hauteur et de charge électrique. Le cristal se réorganise alors de la phase Ima2 vers une nouvelle phase, Pmn21, où ces ondes se figent en un motif ordonné.
Cette découverte réécrit les diagrammes de phase des pérovskites. On dispose désormais d'une approche unifiée : rechercher les instabilités phononiques douces et les relier au type d'ordre ondulatoire souhaité. On peut ainsi concevoir des matériaux qui répondent simultanément à une contrainte mécanique, à un champ électrique et à un champ magnétique — utile pour les capteurs, les actionneurs et les dispositifs de stockage d'information.
L'oxyde de strontium et de titane (SrTiO3) est le matériau utilisé pour fabriquer des diamants artificiels de joaillerie, mais dans cette étude, on l'étire de quelques pour cent pour révéler ses propriétés cachées.