窥探暗处：量子自旋冰中由 vison 产生的光子质量

描述量子自旋冰的实验特征一直是许多理论工作的焦点，因为这一候选量子自旋液体尚未得到确切的实验验证。被称为 vison 的带隙激发在很大程度上回避了这些努力。我们提供了一个理论框架，捕捉其动力学并预测磁响应中的新特征。我们通过在大-$s$ 近似下研究量子自旋冰的环交换哈密顿量，并考虑涌现 $U(1)$ 规范理论的紧致性质来实现这一点。我们找到了作用量的平稳解——瞬子——它们对应于 vison 在晶格位点之间的隧穿。通过积分掉瞬子，我们计算出有效的 vison 哈密顿量，包括其质量。我们表明在基态中虚 vison 对只是重整化光速。然而在低温下，热激活的 vison 形成德拜等离子体，并在光子谱中引入一个质量隙，等于等离子体频率，我们将其作为温度的函数计算出来。我们证明这一动力学质量隙应在能量分辨的中子散射谱中可见，但在能量积分谱中不可见。我们还表明它不会导致静态 spinon 的禁闭。