Dans un réseau cristallin qui évoque un panier tressé, les électrons s'associent parfois en paires et circulent sans résistance. Ce matériau — un supraconducteur à base de réseau kagomé — se comporte comme un orchestre capricieux : il suffit d'ajouter un peu de titane pour que la baguette du chef passe d'un ordre à un autre.
Les chercheurs ont préparé deux compositions de l'alliage CsV3Sb5 avec des teneurs en titane différentes et les ont irradiées avec des muons — de lourds cousins des électrons. En pénétrant dans le matériau, les muons ressentent le champ magnétique et révèlent sa structure interne. Il s'est avéré que, même en l'absence de champ magnétique externe, la symétrie de renversement du temps est spontanément brisée dans les échantillons : comme si les aiguilles d'une horloge se mettaient soudain à tourner dans des directions opposées sans raison apparente. Un champ magnétique appliqué amplifie cet effet, qui est lié à l'ordre de charge — la disposition ordonnée de la densité électronique.
Lorsque les échantillons ont été comprimés sous pression, la température de transition vers l'état supraconducteur a augmenté, et la densité superfluide a été multipliée par environ 2,5. À une pression supérieure à 1 GPa, l'appariement anisotrope (différent selon les directions) a cédé la place à un appariement isotrope — identique dans toutes les directions. Curieusement, bien que l'ordre de charge diffère entre les deux compositions (à longue ou à courte portée), les réponses supraconductrices sont presque identiques. Cela signifie que la compétition entre la supraconductivité et l'ordre de charge se joue à très petite distance, sans se soucier de l'ordre global.
Ce caractère local de la compétition rappelle une dispute de voisins pour une place de stationnement : même si tout le quartier vit selon des règles différentes, le conflit éclate à un immeuble précis. Comprendre ces mécanismes microscopiques aidera à créer des supraconducteurs aux propriétés sur mesure.
Les muons utilisés dans l'expérience ne vivent que 2,2 microsecondes, mais pendant ce temps, ils parviennent à révéler les champs magnétiques à l'intérieur de la matière.
Dans le roman « Le Problème à trois corps » de Liu Cixin, les extraterrestres déplient un proton en une structure multidimensionnelle — évoquant de loin les réseaux complexes où les électrons se comportent de manière inhabituelle.