Le four à micro-ondes réchauffe les aliments, mais au laboratoire, les micro-ondes ont fait autre chose : elles ont transformé un supraconducteur en aimant permanent. Un film d'oxyde d'yttrium-baryum-cuivre de 300 nanomètres d'épaisseur, refroidi à 80 kelvins, a réagi à un rayonnement de 5 gigahertz. C'est la première observation de l'effet Faraday inverse stationnaire dans un supraconducteur à haute température.
Le principe est simple : la lumière à polarisation circulaire, c'est-à-dire avec un champ électrique qui tourne, fait circuler les électrons sur des trajectoires circulaires. Dans un conducteur ordinaire, ces courants circulaires s'atténuent rapidement, mais dans un supraconducteur, ils ne rencontrent aucune résistance. Un champ magnétique permanent apparaît, comme si un électroaimant invisible s'était formé à l'intérieur du matériau. La différence majeure avec les bobines classiques : pas de fils, pas de pertes thermiques.
En augmentant la puissance, le signal croissait jusqu'à ce que le champ interne calculé dépasse 0,82 micronewton par mètre, soit le champ critique inférieur à partir duquel les vortex de flux magnétique commencent à pénétrer dans le supraconducteur. À ce moment, le signal chutait brusquement à zéro, puis, à puissance encore plus élevée, des pics étroits apparaissaient sur les troisième et quatrième harmoniques de la fréquence du réseau de vortex. Le matériau semblait se réorganiser, passant d'un état homogène à une structure ordonnée de vortex.
L'intérêt pratique est évident. Dans les circuits quantiques supraconducteurs, le décalage magnétique est actuellement créé par des lignes inductives qui chauffent et génèrent des interférences croisées. Le contrôle magnétique par micro-ondes pourrait remplacer ces lignes et réduire la décohérence des qubits. De plus, la méthode convient à la spectroscopie de la dynamique des vortex dans les supraconducteurs de type II.
Le four à micro-ondes de la cuisine réchauffe la soupe, mais dans un laboratoire de physique, il fait tourner un « gyroscope » électronique sans frottement. Le supraconducteur, telle une toupie sans inertie, continue de tourner après l'arrêt du moment externe, mais sous la forme d'un champ magnétique permanent. Peut-être qu'un jour, de tels champs piloteront les ordinateurs quantiques sans contact et sans pertes.
La conversion optomagnétique efficace de 1.75 T/(W/cm²) signifie qu'un rayonnement micro-onde d'une puissance de seulement 1 W par centimètre carré crée un champ magnétique de près de deux teslas. Pour comparaison, un aimant néodyme typique produit environ 1.2 T à sa surface.