Certains atomes possèdent un degré de liberté purement quantique, le spin, qui agit comme un petit aimant. C’est la nature des interactions entre atomes qui définit l’organisation des spins et qui donne finalement ses propriétés magnétiques à la matière. Dans l’état ferromagnétique, cette interaction tend à aligner les spins dans une même direction, produisant une aimantation comme dans nos aimants usuels. Mais l’interaction peut aussi entrainer l’anti-alignement des spins : c’est alors un état antiferromagnétique qui est réalisé, sans aimantation globale bien que les spins soient parfaitement ordonnés. Dans les « verres de spins », les interactions sont aléatoires, figeant les spins dans des configurations désordonnées et produisant un analogue magnétique des verres. Dans tous les cas, ces états magnétiques disparaissent brutalement lorsqu’on chauffe les matériaux et que l’énergie thermique dépasse l’énergie d’interaction.