Луч света с круговой поляризацией падает на кристалл перовскита MAPbI3. Электроны внутри кристалла начинают вести себя как крошечные волчки, чьи оси выстраиваются вдоль луча. Это явление называют оптической ориентацией спинов.

При температуре около 4 Кельвинов (минус 269 градусов Цельсия) учёные приложили магнитное поле и увидели, как спины теряют ориентацию. Оказалось, что главный виновник — не примеси или дефекты, а ядра атомов в самом кристалле. Их случайные магнитные поля, словно дрожащие стрелки, сбивают строй электронных волчков.

Исследователи пошли дальше: они заставили сами ядерные спины выстроиться в одном направлении. Для этого использовали тот же поляризованный свет, который через электроны передал ядрам свой момент. В результате возникло внутреннее магнитное поле — поле Оверхаузера. Для электронов оно составило 5 миллитесла, а для дырок — целых 30 миллитесла. Это как если бы внутри кристалла появился постоянный магнит, работающий только при освещении.

Такой трюк открывает путь к управлению спинами без внешних магнитов — только светом. А значит, к более простым и компактным устройствам спинтроники, где информация кодируется не зарядом, а направлением спина.