Une fine feuille de graphène de quelques micromètres d'épaisseur a été placée dans un faible champ magnétique – et elle a commencé à le repousser, comme une éponge expulse l'eau quand on la presse. Cet effet, connu sous le nom d'effet Meissner, est la signature d'un supraconducteur : un matériau qui conduit le courant sans perte. La supraconductivité apparaît ici à très basse température, mais le fait même qu'elle se manifeste dans le graphène – un film de carbone – n'est pas nouveau. La nouveauté réside dans la manière dont elle apparaît.
Pour le voir, les scientifiques ont mesuré les minuscules champs magnétiques autour de l'échantillon – un milliard de fois plus faibles que le champ d'un aimant de réfrigérateur. Ces champs ont montré que la supraconductivité ne s'active pas progressivement, mais en plein cœur de la réorganisation de l'ordre magnétique interne : les petites flèches magnétiques atomiques à l'intérieur du matériau commencent à s'incliner et à s'aligner dans une nouvelle direction. La supraconductivité et cette inclinaison apparaissent simultanément, comme si l'une ne pouvait exister sans l'autre.
Un tel lien entre supraconductivité et ordre magnétique ne cadre pas avec la théorie standard qui décrit la plupart des supraconducteurs ordinaires. Ici, la supraconductivité semble naître des interactions magnétiques elles-mêmes. Comprendre ce mécanisme est un pas vers la création de supraconducteurs fonctionnant à des températures plus élevées, et donc vers un transport d'énergie plus efficace et de nouveaux dispositifs électroniques.
L'effet Meissner, lorsque le supraconducteur repousse le champ magnétique, peut être observé à l'œil nu : si l'on refroidit un supraconducteur et que l'on place un aimant dessus, celui-ci lévite dans les airs.
Dans le roman d'Arthur C. Clarke « Les Enfants d'Icare », les extraterrestres utilisent des supraconducteurs pour la lévitation, mais ils fonctionnent à température ambiante – pour l'instant, c'est de la science-fiction.