Rashba 效应诱导的界面自旋轨道力矩的非微扰方法

普通金属/铁磁体（NM/FM）双层中的电流诱导自旋轨道力矩（SOT）在技术应用中极具前景，但超薄体系中纯界面 SOT 的微观起源尚未完全明了。在此，我们表明，对自旋依赖相互作用与杂质散射势作非微扰处理的线性响应理论，预言了在微扰方法中严格不存在的阻尼类 SOT。该技术被应用于二维 Rashba 耦合铁磁体（NM/FM 界面的范式模型），其中编码非磁性杂质斜散射的高阶散射过程允许产生沿所有空间方向均具非零分量的电流诱导自旋极化。这与先前微扰方法（忽略斜散射）的结果形成鲜明对比，后者由常规 Rashba-Edelstein 效应预言了垂直于电荷电流的共面自旋极化锁定。此外， ensuing SOT 的角依赖性及其对散射势强度的依赖被数值分析。在弱散射极限下，获得了自旋密度–电荷电流响应函数及相关的 SOT 效率的简明解析表达式。我们发现，由杂质散射驱动的外禀阻尼类力矩可达到场类（Rashba-Edelstein）力矩效率的 7%。我们的微观理论表明，体现象如自旋霍尔效应，并非产生超薄体系实验中观测到的那类阻尼类 SOT 所必需。