1997年，M.J.哈里斯等人在研究烧绿石Ho₂Ti₂O₇时发现体系的几何阻挫最终导致了一种奇异的磁结构，如图1所示。正四面体的顶点上有4个自旋的极化指向，其中两个自旋指向正面体的中心，另外两个自旋则背离正四面体的中心。这样的磁结构与水结成冰后的结构非常类似，如图2所示。空心圆为氧原子所在的位置，实心黑点为氢原子所在的位置。在以氧原子为中心的正四面体中，有两个氢原子靠近中心氧原子的位置，而有两个氢原子则靠近毗邻的氧原子。因此，烧绿石的自旋结构因与冰的氢键结构类似而得名为自旋冰。此磁性结构决定了零温下存在着剩余熵。在低温下，由于熵的变化，比热会出现一些峰值。随着研究的深入，自旋冰结构在多种体系中被观测到，如Dy₂Ti₂O₇、Ho₂Sn₂O₇和Dy₂Sn₂O₇等。

图1 烧绿石的磁结构

图2 冰的化学结构