0-通量和 $\pi$-通量量子自旋冰中的有限温度动力学：自洽独占玻色子方法

量子自旋冰 (QSI) 是烧绿石晶格上标志性的三维 $U(1)$ 量子自旋液体 (QSL)，其容纳无隙类光子模式和自旋子激发。尽管其地位显著且当前出现了强有力的候选材料 Ce$_2$(Zr, Sn, Hf)$_2$O$_7$，但建模 QSI 低能行为的解析方法仍然寥寥无几。这些解析方法对于深入理解测量的物理诠释至关重要。我们在此引入自洽独占玻色子表示 (SCEBR) 来建模 QSI 中涌现的自旋子激发。通过以平均方式处理其他涌现电荷的存在，SCEBR 将 Hao, Day 和 Gingras [Hao, Day, and Gingras, Physical Review B, 90, 214430 (2014)] 先前引入的独占玻色子表示的有效范围扩展到了许多具有物理相关性的情况。我们广泛基准测试了该方法，并为 0-通量和 $\pi$-通量 QSI 提供了自旋子色散、使系统对角化的 Bogoliubov 变换以及动力学自旋结构因子的详细解析表达式。进一步研究了有限温度性质，以突出 0-通量和 $\pi$-通量相之间热力学行为的基本差异。我们特别指出，SCEBR 预测自旋子带宽随温度升高而减小，这与之前的量子蒙特卡洛结果一致，这是通过热占据抑制自旋子跳跃实现的。因此，SCEBR 提供了一种强大的解析工具来解释当前和未来候选材料的实验，相较于其他广泛使用的方法具有多个优势。