Кастрюля с водой на плите: чем горячее конфорка, тем быстрее лёд превращается в воду, а вода — в пар. Тепло разрушает порядок. Но иногда природа выкидывает фокус — и от нагрева жидкость застывает, словно лужа на морозе. Самый известный трюкач — гелий-3: при низких температурах он жидкий, а если его подогреть до 0,3 градуса выше абсолютного нуля, он вдруг становится твёрдым. Это явление называют эффектом Померанчука.

Оказалось, что похожий «обратный» переход прячется в мире магнитов. Учёные изучили кристалл эрбий-гептатанталата — вещество, где атомы эрбия ведут себя как крошечные магнитные стрелки, расположенные в треугольной решётке. При охлаждении до 0,4 градуса Кельвина (это -272,75 °C) стрелки выстраиваются в строгий трёхцветный узор — магнитный «твёрдый» порядок. Но если забрать ещё немного тепла, опустившись до 0,2 градуса, узор рассыпается: стрелки теряют дальний порядок и образуют полосатую рябь — «жидкое» состояние спинов. Магнитное «твёрдое тело» растаяло от холода.

Разгадка кроется в конкуренции. На треугольной решётке магнитные стрелки не могут одновременно угодить всем соседям — это называется фрустрацией. При «высокой» температуре (0,4 К) побеждает одно взаимодействие, выстраивая трёхподрешёточный порядок. Когда температура падает, в игру вступают более слабые силы, и система выбирает компромисс — полосатую структуру без жёсткого порядка. Тепловые толчки, которые обычно всё ломают, здесь, наоборот, помогают удержать кристаллический строй, а их исчезновение его разрушает.