Молекула пентацена похожа на крошечный волчок, который может вращаться в двух направлениях. Обычно, чтобы переключить направление, нужен магнит. Но в этой работе магнит не понадобился: вместо него использовали звук.
Тонкую плёнку пентацена положили на пластину из ниобата лития. По пластине пускали поверхностную акустическую волну — как рябь по воде, только в твёрдом теле. Волна механически встряхивала молекулы и меняла их спиновое состояние. Работало это при комнатной температуре, без внешнего магнитного поля.
Спектроскопия помогла увидеть, что спин действительно переключается. Учёные наблюдали осцилляции Раби — колебания между двумя состояниями, как маятник, который качается туда-сюда. Чем сильнее был звук, тем быстрее качался «маятник».
Такой способ управления спином без магнита может пригодиться в будущих устройствах, где важны малые размеры и низкое энергопотребление. Звук оказался не менее точным инструментом, чем магнитное поле.
Поверхностные акустические волны используются в сенсорных экранах смартфонов — они распространяются по поверхности стекла и реагируют на прикосновения.