二维相干光谱中偶极-八极量子自旋冰的自旋子动力学与相结构特征

我们研究了在具有分离能量尺度的自旋液体的非线性光谱实验中，分数化的尖锐特征如何出现。我们的模型是偶极-八极稀土烧绿石材料，这是实现量子自旋冰的主要候选材料。这个三维量子自旋液体家族表现出自旋自由度分数化为自旋子，这些自旋子带有涌现的$U(1)$规范场。我们表明，二维相干光谱（2DCS）技术可以识别偶极-八极量子自旋冰中分数化自旋子动力学的清晰特征。然而，在中间温度下，自旋子动力学在非相干自旋背景的存在下受到严重约束，导致宽泛的2DCS响应。在较低温度下，当系统进入相干自旋液体状态时，出现尖锐信号。这种较低温度的信号反过来可以区分零通量和$\pi$通量形式的量子自旋冰。