Kagom\'e 晶格上电荷密度波与磁性的相互作用

受近期在磁性 kagom\'e 金属 FeGe 中发现电荷密度波（CDW）序的启发，我们研究了 kagom\'e 晶格上的单轨道 $t$-$U$-$V_1$-$V_2$ 模型，其中 $U$、$V_1$ 和 $V_2$ 分别是格点、最近邻和次近邻的库仑排斥。当费米能级位于平带中时，在足够大的格点 $U$ 下，向铁磁（FM）序的不稳定性会产生 FM 半金属。有趣的是，在能带填充 $n=17/24$ 时，费米能级穿过该半金属自旋少数能带的 van Hove 奇点。我们证明，由于 kagom\'e 晶格在 van Hove 奇点处的独特几何结构和子晶格干涉，格点间库仑相互作用 $V_1$ 和 $V_2$ 分别驱动了实部和虚部的键序 $2a_0 \times 2a_0$ CDW 不稳定性。具有复键序的 FM 环流 CDW 是一个展示量子反常霍尔效应的自旋极化 Chern 绝缘体。发现键涨落相比于相应的非磁性 kagom\'e 金属在 van Hove 填充下有显著增强，为键序 CDW（包括 FM 环流 CDW）优先于格点电荷密度序态提供了一个具体的模型实现。当自旋部分极化时，我们发现键序 CDW 的形成显著增强了有序磁矩。这些发现为 kagom\'e 晶格上环流和键序 CDW 的涌现及其与磁性的相互作用提供了物理见解，并可能与磁性 kagom\'e 金属 FeGe 存在联系。