Chaque électron est un petit aimant. Dans une couche de chlorure de fer d'un atome d'épaisseur, ils s'orientent tous dans la même direction, comme des danseurs dans un numéro parfaitement synchronisé. D'habitude, la nature évite un tel ordre (c'est ce qu'on appelle la haute entropie), mais les forces quantiques les contraignent à obéir.
Grâce à un microscope spécial qui « voit » le spin de chaque atome, les scientifiques ont prouvé que cette couche est un véritable aimant, que l'on peut activer et désactiver avec une tension minuscule.
Le fait le plus étonnant : chimiquement, c'est presque de la rouille. Mais si un clou rouillé est inutile, une couche monoatomique ouvre la voie à la spintronique — une électronique où l'information est transmise non par la charge, mais par l'état magnétique, ce qui promet des dispositifs ultra-rapides et économes. Les idées des pères fondateurs du magnétisme, Heisenberg et Pauli, trouvent une incarnation inattendue dans ce matériau bidimensionnel.
Le chlorure de fer est chimiquement très proche de la rouille ordinaire, mais en monocouche, il se transforme en aimant quantique aux propriétés surprenantes.