Un supraconducteur ne laisse pas pénétrer le champ magnétique en son sein. Mais si le champ est intense, il finit par s'infiltrer — non pas en un flux continu, mais en filaments de vortex individuels, semblables à de petites tornades. À l'intérieur de chaque filament, la supraconductivité est détruite, et autour circule un courant qui ne s'atténue pas. Ces filaments ne restent pas immobiles : sous l'effet d'un courant, ils peuvent se déplacer, et le supraconducteur perd alors ses remarquables propriétés.
Pour maintenir les vortex en place, le matériau contient des défauts — des irrégularités du réseau cristallin. Les vortex s'y accrochent comme des grains de sable sur les aspérités du lit d'un ruisseau. Si le courant est faible, les vortex ne se déplacent que légèrement puis reviennent. Ce déplacement est mesurable : on l'appelle la profondeur de Campbell, du nom du physicien canadien qui a le premier décrit cet effet. Plus les vortex sont solidement ancrés, plus cette profondeur est faible.
Dans la nouvelle expérience, des scientifiques ont mesuré la profondeur de Campbell dans un cristal de CeCoIn₅ — un supraconducteur aux propriétés inhabituelles. Il s'avère que lorsque le champ magnétique augmente, le réseau de vortex ne se contente pas de se comprimer : il change brusquement de symétrie, les filaments se réorganisent en un autre motif. C'est comme si une foule traversant une place se réorganisait soudain d'une grille carrée en une grille triangulaire. De tels sauts indiquent que la supraconductivité dans ce matériau n'est pas ordinaire.
Le courant critique — le courant maximal qu'un supraconducteur peut transporter sans pertes — s'est également révélé inhabituel. Habituellement, il chute rapidement avec la température, mais ici il décroît presque linéairement, comme si les vortex s'accrochaient plus faiblement aux défauts lors du chauffage. C'est une preuve supplémentaire que CeCoIn₅ est un supraconducteur dont le mécanisme d'appariement des électrons est non conventionnel.
Les filaments de vortex dans un supraconducteur peuvent former des réseaux réguliers, semblables à des réseaux cristallins, et on peut les observer par microscopie magnétique.