二维 IV 族单硫族化物 MX（M: Sn, Ge; X: S, Se, Te）单层中的内禀持久自旋螺旋

节能自旋电子学被认为可以在承载持久自旋螺旋（PSH）的体系中实现，因为这类体系支持载流子极长的自旋寿命。然而，实现 PSH 需要在动量空间中具有单向自旋构型，由于精细调节 Rashba 与 Dresselhaus 自旋轨道耦合的严格条件，这在实践中并非易事。本文预测，PSH 可以在二维 IV 族单硫族化物 MX 单层中内禀实现，这是一类具有面内铁电性的新型非中心对称二维材料。由于 MX 单层具有 C₂ᵥ 点群对称性，单向自旋构型被保持在面外方向，从而维持了类似于 [110] 取向量子阱中 [110] Dresselhaus 模型的 PSH。我们对多种 MX（M: Sn, Ge; X: S, Se, Te）单层的第一性原理计算证实，在价带顶附近尤其能观察到这种典型的自旋构型，并实现了可观的自旋劈裂和极小的自旋极化波长。重要的是，我们观察到在相反的面内铁电极化下，面外自旋取向可逆，这表明一种可用于自旋电子学应用的电控 PSH 是可行的。