拓扑绝缘体表面由自旋翻转反射机制驱动的抗阻尼自旋轨道转矩：含时非平衡格林函数方法

受近期观测到作用于三维拓扑绝缘体（TI）表面铁磁（F）覆盖层磁化强度 $\vec{m}$ 上的自旋轨道转矩（SOT）的实验启发，我们研究了此类系统中 SOT 的起源与磁化动力学。我们预测，夹在两个正常金属引线之间的有限长度横向 F/TI 双层结构，将在平行于界面注入的极低电荷电流下产生大的类抗阻尼 SOT。该类抗阻尼 SOT 的大数值在 F 覆盖层的横向边缘附近呈空间局域化。我们的分析基于含时非平衡格林函数（NEGFs）的绝热展开（至 $\partial \vec{m}/\partial t$ 的一阶），该函数描述因外加偏压和经典自由度 [如 $\vec{m}(t)$] 的缓慢变化而偏离平衡的电子。由此我们提取出自旋转矩和电荷泵浦的公式，表明它们互为倒易效应，以及存在 SO 耦合时的 Gilbert 阻尼。基于 NEGF 的 SOT 公式自然拆分为四个分量，由其在时间和偏压反演下的行为（偶或奇）决定。阐明了它们复杂的角依赖关系，并用于 Landau-Lifshitz-Gilbert 磁化动力学模拟，以证明所预测的 SOT 能够高效翻转垂直磁化 F 覆盖层的 $\vec{m}$。