量子自旋冰中涌现电动力学的电场调控

我们研究量子自旋冰（一种3+1维$U(1)$量子自旋液体）中常规（麦克斯韦）电动力学与涌现电动力学之间的耦合。我们发现均匀电场可用于调节自旋液体基态和激发的性质。特别地，它诱导涌现双折射，使得涌现光的速度呈各向异性和偏振依赖。足够强的电场触发量子相变，进入捕获涌现电$\pi$通量的新$U(1)$量子自旋液体相。这些新相的通量图案取决于电场方向。引人注目的是，经典自旋冰特征的某些典型捏点在自旋结构因子中出现于相变附近，而它们在量子自旋液体相中不存在。估计所需电场强度，我们发现该相变在实验上可能可及。最后，我们提出一种最小机制，通过振荡电场可以在具有非克拉默斯自旋双重态的量子自旋冰材料内产生涌现辐射。