Кристалл PbCuTe₂O₆ представляет собой трёхмерную паутину из атомов меди, теллура и кислорода. Внутри неё магнитные моменты — крошечные стрелки, связанные со спинами электронов, — запутаны так, что не могут выстроиться в привычный порядок даже вблизи абсолютного нуля. Это состояние называют квантовой спиновой жидкостью: магнитные стрелки постоянно колеблются, но никогда не застывают.
Физики под руководством Йоханнеса Кеплера (нет, не того, но исследователи из Института физики сложных систем) использовали метод мюонной спиновой релаксации (μSR), чтобы заглянуть внутрь кристалла. Мюоны — тяжёлые родственники электронов — внедрялись в образец и служили зондами: чувствуя малейшие магнитные поля, они сообщали о них своим распадом. Учёные приложили к кристаллу направленное давление вдоль оси [110] — всего до 37,7 мегапаскалей, что примерно втрое меньше давления в велосипедной шине. Слабый нажим изменил расстояния между атомами, и паутина магнитных связей слегка перекосилась. При давлении выше 10,8 МПа магнитные флуктуации резко усилились, а внутренние поля стали распределяться шире. Это похоже на то, как натянутая рыболовная сеть при боковом ветре начинает колебаться сильнее, хотя ячейки остаются целыми.
Привычного магнитного порядка — когда все стрелки выстраиваются в одном направлении — не возникло. Вместо этого система перешла в новое состояние: медленные коллективные колебания сосуществуют с почти статическими корреляциями. Иными словами, магнитная паутина стала более жёсткой в одних местах, но сохранила подвижность в других. Это открывает чистый способ управлять запутанными магнитными системами, не внося химических примесей, а лишь слегка меняя геометрию кристалла.
Давление в 37,7 МПа, использованное в эксперименте, эквивалентно весу небольшого легкового автомобиля, распределённому на площадь почтовой марки.