Le cristal d'iridate de strontium SrIrO₃ de type pérovskite ressemble à une rangée de soldats, où chaque atome d'iridium porte un moment magnétique. Lorsqu'une partie des « soldats » d'iridium est remplacée par de l'étain, qui ne possède pas de moment magnétique, la rangée s'éclaircit. Grâce à la diffusion inélastique résonante des rayons X (une méthode où un photon X cède une partie de son énergie pour exciter des oscillations magnétiques), les scientifiques ont suivi comment ces oscillations évoluent lorsque la dilution passe de 0 à 20 pour cent.
Il s'avère que l'énergie des oscillations magnétiques diminue progressivement à mesure que la proportion d'étain augmente. C'est comme un diapason qui sonne plus faiblement lorsqu'on le plonge dans un liquide visqueux : les liaisons magnétiques entre les atomes d'iridium s'affaiblissent et les oscillations s'atténuent. À partir des données, on a extrait les interactions d'échange effectives — une mesure de la force de la liaison magnétique entre atomes voisins. Leur évolution suit une loi d'échelle simple : la force de la liaison est proportionnelle à la fraction d'ions magnétiques restants élevée à la puissance d'environ 1.5.
Ce résultat est important non seulement pour la compréhension de ce matériau spécifique. Il montre que dans SrIrO₃, les électrons interagissent fortement entre eux, et que leur dynamique de charge est étroitement liée à la dynamique de spin. Lorsque l'on modifie le sous-système magnétique, la conductivité électronique réagit également. Cette intrication est la clé pour créer des matériaux aux propriétés magnétiques et électroniques contrôlables, par exemple pour la spintronique, où l'information est transportée non pas par la charge, mais par le spin de l'électron.
Le remplacement de seulement 3 % des atomes d'iridium par de l'étain réduit déjà notablement l'énergie des oscillations magnétiques — d'environ 10 %.