Un cristal de germanium avec de l'étain ressemble à une mosaïque où chaque carreau est un atome. Si l'on dispose les carreaux au hasard, la couleur de la mosaïque est une ; si on les assemble en un motif, elle est une autre. Des physiciens ont mesuré comment le motif des atomes modifie la propriété la plus importante du semi-conducteur : sa bande interdite, c'est-à-dire l'énergie qu'il faut fournir à un électron pour qu'il se mette en mouvement et génère un courant.

Jusqu'à présent, on ajustait cette marche de deux manières : en modifiant la proportion de germanium et d'étain, ou en étirant le cristal. Les auteurs de l'étude ont ajouté une troisième méthode : ils ont chauffé le cristal après sa croissance, et les atomes se sont réorganisés d'eux-mêmes en un motif plus ordonné. Grâce au rayonnement X et à l'apprentissage automatique, ils ont calculé à quel point l'ordre influence la luminescence.

Il s'est avéré que l'ordonnancement déplace la couleur de l'émission : le cristal commence à émettre de la lumière avec une énergie différente. C'est comme si une même mosaïque commençait à briller tantôt en vert, tantôt en jaune selon la disposition des carreaux. Désormais, les ingénieurs disposent d'un nouvel outil pour régler finement les lasers à semi-conducteurs et les LED.