八极量子自旋冰中分数化的光谱特征

最近对偶极-八极化合物 Ce$_2$Zr$_2$O$_7$ 和 Ce$_2$Sn$_2$O$_7$ 的研究表明，它们可能稳定所谓的 $\pi$-通量八极量子自旋冰（$\pi$-O-QSI），这是一种承载涌现光子的新型三维量子自旋液体。要确认这种奇异相，需要预测一个独特的特征并随后进行实验观测。然而，到目前为止，还缺乏任何此类明确的决定性特征的理论预测。在这篇快报中，我们使用规范平均场理论的扩展形式彻底研究了 O-QSI。该框架产生的相图与先前的研究一致，并给出了具有强度调制棒状图案的能量积分中子散射信号，这与实验和数值研究报告的结果相符。我们预测 $\pi$-O-QSI 的动力学自旋结构因子由一个宽连续谱和三个独特的峰组成，这是两个基本平坦的自旋子能带的结果。这三个峰应该可以通过高分辨率非弹性中子散射测量到。这种光谱特征将是实现 $\pi$-通量量子自旋冰的明确证据。