Кристалл Ba4Ru3O10 долго считали простым антиферромагнетиком: при охлаждении до 100 К спины атомов рутения выстраиваются в противоположные стороны, как ряды стрелок, смотрящих навстречу друг другу. Но новые измерения показали, что при этой же температуре происходит нечто большее — внутри материала рождается скрытая волна плотности заряда. Электроны, словно толпа на стадионе, начинают синхронно покачиваться, создавая периодические сгущения и разрежения.
При 20 К эта волна начинает двигаться, но не плавно, а рывками. Ток через кристалл идёт скачками, появляются пороги, ниже которых ток вообще не течёт, а при определённых условиях сопротивление становится отрицательным — как если бы тележка на горке вдруг ускорялась сама. Всё это напоминает поведение застёжки-молнии: зубцы цепляются, и чтобы сдвинуть бегунок, нужно приложить усилие.
Удивительно, что все эти эффекты исчезают, если заменить всего 3% рутения на иридий. Кристаллическая структура и изолирующее состояние сохраняются, но коллективная волна пропадает. Значит, дело не в нагреве или дефектах, а в тонкой электронной настройке материала. Ba4Ru3O10 оказался редким примером системы, где антиферромагнетизм и волна плотности заряда переплетены, как нити в гобелене.
Волны плотности заряда были предсказаны ещё в 1930-х годах, но долгое время считались экзотикой. Сегодня их изучают в десятках материалов, включая слоистые дихалькогениды, которые перспективны для гибкой электроники.