Un cristal de nickel irradié par des ions ressemble à une salle de concert où des chaises supplémentaires seraient restées après le spectacle. Ces chaises, ce sont des atomes insérés entre les nœuds du réseau. D'abord, ils se regroupent en amas, puis ils s'alignent en boucles : certaines boucles restent immobiles sur le sol, d'autres roulent à travers la salle comme des cerceaux. Pourquoi certaines roulent et d'autres non, c'est une question qui a longtemps préoccupé les spécialistes des matériaux.

Pour comprendre cela, les scientifiques ont construit dans l'ordinateur des cristaux de nickel parfaits et y ont inséré manuellement des plans atomiques supplémentaires. Ensuite, ils ont chauffé ces cristaux et observé comment les boucles changeaient de forme et de position. Il s'est avéré que la boucle mobile ne se déplace pas en bloc, mais par relais : à chaque étape, seules quelques rangées d'atomes participent, et le nombre de participants augmente avec la taille de la boucle. Ainsi, les grandes boucles se déplacent plus lentement, bien que la barrière à franchir soit la même.

Mais dans un cristal réel, les boucles se coincent. Dans une fine feuille de nickel irradiée par des ions de gallium, les boucles sautaient entre des pièges d'environ 5 nm de large. Leur vitesse s'est révélée des millions de fois inférieure à celle prédite par le calcul pour une boucle libre. Cela signifie que les impuretés et les contraintes locales jouent un rôle prépondérant, et non les propriétés intrinsèques de la boucle. Désormais, les paramètres de mouvement des boucles peuvent être utilisés dans des modèles prédisant le comportement du métal dans un réacteur nucléaire.