Dans le cristal de niobate de rutile, les atomes de nickel sont logés dans des cages d'oxygène — des octaèdres. Parfois, l'un des atomes perd un électron, et la charge saute vers l'atome voisin, comme un témoin dans une course de relais. Mais ce saut n'est pas aléatoire : il est déclenché par les vibrations de tout le réseau.

Grâce à la diffusion de neutrons, les physiciens ont détecté de telles vagues avec des énergies de 21, 33 et 47 milliélectronvolts. Ces vagues ne restent pas sur place, mais se propagent à travers le cristal — ce qui signifie que la charge peut sauter loin, et pas seulement vers l'atome voisin. En même temps, de faibles signaux magnétiques sont apparus à 4 et 8 meV : ils indiquent que les spins des atomes de nickel interagissent avec ces vibrations. Ainsi naît un couplage rare « charge — spin — vibration » qui contrôle les sauts.

Des calculs basés sur l'apprentissage automatique ont confirmé que le réseau de ce matériau est légèrement instable, et c'est précisément cette instabilité qui engendre des distorsions locales — ces « creux » dans lesquels la charge s'attarde temporairement avant de sauter plus loin. Comprendre ce mécanisme ouvre la voie à la création de matériaux dont les propriétés électriques et magnétiques peuvent être contrôlées à température ambiante — sans refroidissement à des températures extrêmement basses.