При охлаждении кристалла с марганцем его атомы начинают колебаться в такт магнитному порядку — как струны, которые натягиваются, когда соседние магнитики выстраиваются в ряд. Лазерный луч, отражённый от такого кристалла, меняет цвет, и по этому сдвигу можно услышать, как магнитный порядок щиплет атомную решётку.
В двух очень похожих кристаллах — Mn4Nb2O9 и Mn4Ta2O9 — учёные заметили, что колебания атомов меняются уже при 223 кельвинах (примерно -50°C), когда магнитный порядок ещё только зарождается. А при полном магнитном упорядочении (120 K и 110 K) некоторые колебания резко сдвигаются по частоте. Это признак того, что кристаллическая решётка слегка перекосилась — как деревянная рама, которую повело от сырости.
Сравнив марганцевые кристаллы с кобальтовыми, авторы увидели: у марганца решётка искажена сильнее, хотя запрещённые зоны (энергетические щели для электронов) почти одинаковые. Это значит, что связь между магнетизмом и электричеством зависит не только от размера атомов, но и от того, как их электронные облака перекрываются. Такие материалы могут пригодиться в датчиках, где магнитное поле превращается в электрический сигнал.
Температура 223 K — это примерно -50°C, как морозной ночью в Якутии. При такой температуре в кристалле уже начинается магнитное «перешёптывание», хотя полный порядок наступает только при -163°C.