面向 Ce 基双极-四极介导的 Pyrochlore 磁体磁场下的全局相图构建

最近的实验表明，Ce$_2$(Zr, Sn, Hf)$_2$O$_7$ 可能包含 $\pi$-flux 量子自旋 ice(QSI)。然而，仍需强有力且多方面的证据才能作出明确结论。在双极-四极(Dipolar-octupolar, DO) 化合物中，外部磁场仅强烈耦合沿其局部 z 轴方向的双极分量 $\tau_z$，而与四极分量 $\tau^{x,y}$ 耦合较弱。这导致磁场与该系统相互作用方式独特，为我们提供了多种可调节的实验参数以生成全面的实验结果。本文聚焦于沿 (110)、(111) 和 (001) 方向的磁场，并通过规范均值场理论(GMFT)和蒙特卡洛模拟，呈现大量显著的实验标志，以探索 $\pi$-flux QSI 的底层物理。具体而言，我们在磁场依赖的相图、等时结构因子和动力学结构因子以及磁致应变中，展示了独特的标志。