Обычно свет не делает изолятор проводником — для этого нужны мощные лазерные импульсы, ломающие структуру материала. Но в скрученном под магическим углом двуслойном графене всё иначе. Здесь слабый луч фотонов с длиной волны как у далёкого инфракрасного излучения нагревает электроны, и этого хватает, чтобы разрушить изолирующее состояние.
Электронная система в этом материале обладает крошечной теплоёмкостью — как кастрюля с водой, которая закипает от одной спички. Нагрев подавляет коррелированную щель (энергетический барьер, который не даёт электронам свободно двигаться), и материал скачком становится металлом. Сопротивление падает в разы — это не постепенный переход, а резкий контраст, похожий на щелчок выключателя.
Такой фазовый переход рождает чувствительный фотоприёмник: напряжение на выходе меняется на милливольты при поглощении всего нановатта излучения. Механизм напоминает работу сверхпроводящих болометров, только наоборот: там нагрев разрушает сверхпроводимость, а здесь — изолятор становится проводником. Устройство устойчиво к магнитным полям в несколько тесла и работает в широком диапазоне длин волн.
Эффект возникает при температуре около 4 кельвинов — это холоднее, чем в открытом космосе (там примерно 2.7 кельвина).