Диселенид ниобия (NbSe₂) — слоистый материал, который при низких температурах становится сверхпроводником, проводя электрический ток без сопротивления. Если между его слоями вплести атомы никеля — как дополнительные нити в ткань, — сверхпроводимость исчезает. Вместо неё возникает запутанный магнитный беспорядок: никелевые «магнитные стрелки» (магнитные моменты) не могут выстроиться в простой упорядоченный узор, потому что каждый сосед требует противоположного направления. Возникает магнитная фрустрация — состояние, при котором система не способна удовлетворить все конкурирующие взаимодействия. Получается неоднородный магнитный клубок. При охлаждении ниже –250 °C этот клубок застывает, но полного порядка нет, а магнитное поведение становится анизотропным — зависит от направления в слоях.

С помощью фотоэмиссионной спектроскопии — метода, регистрирующего электроны, выбитые светом из образца, — учёные выяснили причину: ключевая точка электронного скопления (так называемая точка Ван Хова) сместилась, подавив сверхпроводимость. Неожиданный поворот: ещё на десяток градусов холоднее этот магнитный клубок проявляет память — он «помнит» предыдущее намагничивание, как замёрзший узел, который не хочется перевязывать. Маленькая добавка никеля полностью перестраивает свойства материала, открывая путь к созданию веществ с заданными характеристиками.