С помощью лазерной спектроскопии — метода, который можно сравнить с прослушиванием эха от кристалла: световой импульс возбуждает образец, а отклик рассказывает о внутренней структуре, — физики исследовали слоистый материал. Они обнаружили участки, где электроны движутся свободно, образуя так называемые карманы Ферми — области в импульсном пространстве, занятые носителями заряда, — и заметили, что каждый такой участок ведёт себя по-своему, демонстрируя уникальные электронные свойства.

Раньше магнитный порядок, при котором спины электронов — их собственные микроскопические магнитные моменты — выстраиваются в строгую шеренгу, считали врагом сверхпроводимости: в такой упорядоченной среде электронам трудно объединяться в куперовские пары, необходимые для сверхтекучего движения заряда. Но здесь эти двое не просто уживаются: сверхпроводимость расцветает прямо внутри намагниченной зоны. Магнетизм не мешает, а словно аккомпанирует парному танцу электронов, подобно строгому учителю, который вдруг начинает подыгрывать ученическому дуэту. Эта аналогия упрощает картину: на деле магнитные флуктуации могут служить «клеем» для пар.

При переходе в сверхпроводящее состояние энтропия — мера беспорядка в системе — резко падает, указывая на нарастание порядка. И вот неожиданный поворот: в одном из слоёв энергетическая щель — порог, который нужно преодолеть, чтобы разорвать куперовскую пару, — достигла 42 мэВ, что аномально много для такого материала. Это открытие перечёркивает теории, которые создавали Бардин и Ландау, и показывает, что стандартная модель сверхпроводимости — традиционная теория БКШ, описывающая низкотемпературные сверхпроводники, — слишком проста для описания высокотемпературной сверхпроводимости. Практическая цель — провода без потерь.