В кристалле титаната бария есть встроенное электрическое поле — как у постоянного магнита, только для зарядов. Когда туда попадает вспышка света, она выбивает электроны, и те начинают метаться, сталкиваясь с атомами. Но кристалл не одинаков во всех направлениях: у него есть ось, вдоль которой поле самое сильное.

Учёные направили на кристалл лазерный импульс и одновременно следили за двумя вещами: как дрожит решётка атомов (сверхбыстрая электронная дифракция) и куда движутся заряды (электронная микроскопия полей). Оказалось, что если свет колебался вдоль той самой оси, электроны отдавали энергию колебаниям решётки в два раза быстрее, чем при поперечной поляризации.

Затем разделённые светом электроны и дырки (пустые места, где электроны были) разбегаются под действием встроенного поля — как пара, которую растаскивают в разные стороны на танцполе. Это рождает напряжение, которое можно снять. Такой ступенчатый путь — от фотона к колебаниям решётки и затем к разделению зарядов — объясняет, почему титанат бария так хорош для превращения света в электричество.

Получается, что в этом кристалле свет работает как курьер, который сначала расталкивает толпу (атомы), а потом разводит пары (заряды) по разным выходам. И если курьер идёт по главной улице (вдоль поля), толпа расступается быстрее.