Учёные заглянули в двумерный магнит из атомов никеля, выстроенных треугольниками, с помощью метода, созданного Исидором Раби, — ядерного магнитного резонанса (похожего на МРТ). Внутри обнаружились магнитные стрелки, которые в сильном поле замерли в узоре «вверх-вверх-вниз», словно строй солдат: два шага вперёд, один назад.
При нагреве этот строй повёл себя необычно: он сохранил порядок, но начал перетекать — как если бы те же солдаты скользили по полю, не ломая шеренг. Такое двойственное состояние называют сверхтвёрдым: вещество одновременно твёрдое и текучее, подобно гелию при сверхнизких температурах, открытому Львом Ландау.
Поразительно, что текучесть возникла именно при нагреве, хотя обычно всё плавится. Здесь горячее — значит больше беспорядка (энтропии), что идёт вразрез с привычной логикой. Впервые сверхтвёрдость наблюдали лишь в 2004 году в ультрахолодных атомах, а теперь её обнаружили в магните при достижимых температурах. Это заставляет пересмотреть стандартную модель квантовых состояний и обещает новые материалы для датчиков и квантовых устройств.
Сверхтвёрдость — это парадокс: вещество одновременно жёсткое, как лёд, и течёт без трения, как сверхтекучий гелий. Впервые его засекли в 2004 году в атомах, охлаждённых почти до абсолютного нуля, а теперь нашли в магните при гораздо более высоких температурах.