Исследователи изучили двумерный магнит, сформированный из атомов никеля, организованных в треугольную решётку. Для этого они применили метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР) — спектроскопическую технику, родственную медицинской МРТ, — впервые предложенный Исидором Раби. Внутри материала обнаружились магнитные моменты (спины), которые в сильном внешнем поле выстроились в периодический узор «вверх-вверх-вниз», напоминающий строй солдат, ритмично чередующих два шага вперёд и один назад.

При повышении температуры этот упорядоченный строй повёл себя неожиданно: он сохранил свою пространственную структуру, но приобрёл способность перетекать без разрушения периодичности — как если бы те же солдаты начали скользить по полю, не ломая шеренг. Такое состояние, одновременно проявляющее свойства твёрдого тела (жёсткий порядок) и текучесть (способность течь без вязкости), называют сверхтвёрдым. Оно аналогично поведению гелия при сверхнизких температурах, теоретически предсказанному Львом Ландау.

Поразительно, что текучесть возникла именно при нагреве, тогда как обычно повышение температуры приводит к плавлению и разрушению порядка. В данном случае нагрев увеличивает энтропию (меру беспорядка), что, казалось бы, противоречит сохранению структуры. Впервые сверхтвёрдое состояние было экспериментально обнаружено лишь в 2004 году в системах ультрахолодных атомов, а теперь его зафиксировали в магнетике при относительно достижимых температурах. Это открытие заставляет пересмотреть стандартную модель квантовых состояний вещества и открывает перспективы для создания новых материалов, применимых в датчиках и квантовых устройствах.