Deux aimants sur une table s'attirent ou se repoussent selon l'orientation de leurs pôles. À l'intérieur de chaque morceau se cachent de minuscules régions où toutes les flèches magnétiques pointent dans la même direction. Ces régions sont appelées domaines, et leur disposition détermine le comportement du matériau dans un circuit électrique.

Dans les altermagnétiques, une nouvelle classe de substances, les domaines sont plus complexes. Les moments magnétiques des atomes voisins ne sont pas simplement opposés, mais aussi orientés d'une manière particulière dans l'espace. C'est comme des rangées de danseurs qui se déplacent en opposition de phase, mais chacun légèrement tourné. Jusqu'à présent, il était impossible d'observer directement une telle image. Les auteurs de l'étude ont utilisé un microscope quantique à balayage avec une pointe en diamant, un capteur ultra-sensible qui détecte le champ magnétique comme un doigt perçoit la chaleur d'un radiateur. C'est ainsi qu'ils ont pour la première fois observé les domaines dans des films de MnTe d'une épaisseur allant jusqu'à quelques couches atomiques.

Il s'est avéré que la faible aimantation détectée par le microscope naît à l'interface entre le film et le substrat. C'est elle qui est responsable de l'effet Hall anormal, c'est-à-dire l'apparition d'une tension électrique transversale dans un conducteur sans aimant externe. En contrôlant l'épaisseur du film, on peut ajuster cet effet, et donc concevoir de futurs dispositifs où l'information est transmise non par la charge, mais par le spin de l'électron.

Ainsi, le microscope quantique est devenu une fenêtre à travers laquelle on voit comment les flèches magnétiques dansent au cœur de la matière. Et cette danse, comme on l'a découvert, peut non seulement être observée, mais aussi dirigée, tel un chef d'orchestre qui, d'un geste de sa baguette, change le rythme de l'orchestre.