Une fine pellicule de nickelate de néodyme, c'est une couche de quinze nanomètres d'épaisseur seulement, des milliers de fois plus fine qu'un cheveu humain. À basse température, elle ne conduit pas le courant, car les électrons sont enfermés dans leurs sites. Mais si on la frappe avec une impulsion laser qui dure 30 femtosecondes, soit 30 millionièmes de milliardième de seconde, elle se met soudain à conduire le courant comme un fil métallique.
On pensait auparavant que la conductivité et l'ordre des atomes évoluaient ensemble, comme les deux roues d'une même charrette. Cette expérience a montré que les roues peuvent tourner séparément. Les électrons se mettent à circuler librement, tandis que les atomes restent à leur place. C'est comme si un danseur changeait de rythme sans changer de posture : les jambes bougent plus vite, mais le buste reste figé.
Pour réorganiser complètement le motif atomique, il faut une impulsion laser bien plus puissante. Pour passer à l'état métallique, une énergie de 0,64 millijoule par centimètre carré suffit, alors qu'il en faut 2,3 millijoules pour modifier la forme du réseau. La différence est de près de quatre fois. Cette découverte pourrait aider à concevoir des interrupteurs ultrarapides, commandés par la lumière et qui ne gaspillent pas d'énergie à réorganiser les atomes.
La température de transition dans NdNiO3 est d'environ 180 K, soit à peine au-dessus de la température d'ébullition de l'azote liquide (77 K) : un cryostat standard suffit donc pour observer l'effet.
L'idée d'un matériau qui change de conductivité tout en conservant sa structure cristalline rappelle le concept de « transitions de phase sans changement de forme » de la science-fiction, par exemple dans le roman d'Isaac Asimov « Les Dieux eux-mêmes », où une substance peut passer dans un état aux propriétés différentes sans modification visible.