Posez un élastique sur la table et tirez sur ses extrémités : il s'allonge. Il se passe à peu près la même chose avec certains cristaux lorsqu'on les place dans un champ magnétique intense. Sauf que, d'habitude, les cristaux ne changent de longueur que d'une quantité infime, invisible sans instruments de précision. Or les cristaux faits d'holmium, de fer et d'oxygène se sont étirés de 60 % sous l'effet du champ, et ceux de dysprosium de 120 % tout rond. C'est comme si un élastique doublait de longueur simplement parce qu'on approche un aimant.

D'où vient ce comportement ? Le cristal contient des atomes de fer et des atomes d'un métal des terres rares, holmium ou dysprosium. Ces atomes de terres rares ont une propriété particulière : leurs petites boussoles magnétiques sont très fortement liées à leur position dans le cristal. Quand le champ magnétique extérieur fait pivoter ces boussoles, les atomes se déplacent et tout le cristal s'étire, comme les soufflets d'un accordéon. Et il s'étire dans une seule direction, tandis que dans les deux autres ses dimensions ne changent presque pas. Pour arriver à ce résultat, les chercheurs ont comparé trois cristaux semblables : chez l'un d'eux, à base de gadolinium, les boussoles magnétiques sont faiblement liées à la position des atomes, et il ne s'est presque pas étiré. Tout tient donc bien aux atomes de terres rares à forte liaison.

À quoi cela peut-il servir ? Ces cristaux pourraient devenir la base de dispositifs qui changent de forme sur commande magnétique : par exemple des microvannes, des interrupteurs ou des capteurs. Il est vrai que, pour l'instant, tout cela ne fonctionne qu'à des températures très basses, proches du zéro absolu. Mais le principe est trouvé, et les scientifiques vont désormais chercher des matériaux qui se comportent de la même manière à température ordinaire.