Тонкая плёнка из оксида никеля толщиной в десятки нанометров — как лист бумаги, сложенный в сотни раз тоньше. При комнатной температуре она проводит электричество, но стоит слегка охладить — становится изолятором. Этот переход металл-изолятор давно известен, но как при этом ведёт себя тепло, оставалось загадкой.
Обычные методы не могли измерить теплопроводность такой тонкой плёнки: подложка вносила слишком большой вклад. Авторы применили частотно-доменную термоотражательную спектроскопию (FDTR) — лазер нагревает поверхность, а отражённый свет показывает, как быстро тепло уходит вглубь. Так удалось увидеть, что при переходе металл-изолятор теплопроводность поперёк плёнки меняется резко и почти без гистерезиса.
Разница в поведении вдоль и поперёк связана с нанодоменами — участками, где фазы металла и изолятора сосуществуют. Когда толщина плёнки приближается к размеру домена, перколяция (протекание) вдоль слоя затруднена, а поперёк — нет. Это как толпа людей, пытающаяся пройти через узкий коридор: вдоль коридора движение застревает, а поперёк — свободно.
Толщина плёнки NdNiO₃ в эксперименте составляла около 30 нанометров — это в тысячу раз тоньше человеческого волоса.