Ag(111)和Au(111)上铋的初始生长行为的研究

作者：胡金平; 何丙辰; 王红兵; 张欢; 黄朝钦; 谢磊; 郭晓; 梁兆峰; 陈石; 黄寒; 宋飞

来源：Acta Physica Sinica, 2021, 1-19.

• 半金属Bi
• Ag（111）
• Au（111）
• 扫描隧道显微镜

半金属铋（Bi）的表面合金具有的Rashba效应，和其具体结构性质有重要关联。本文结合扫描隧道显微镜（STM）和密度泛函理论（DFT），系统地研究了Bi原子在Ag（111）和Au（111）上的不同初始生长行为。在室温Ag（111）上，连续的Ag2Bi合金薄膜会优先在Ag台阶边缘形成；在570K Ag（111）上，随着覆盖度增加到0.33 ML，Bi优先取代配位数低的台阶边原子并从单原子随机分布到形成长程有序的Ag2Bi合金相；随着覆盖度增加，Ag2Bi通过退合金过程转变成■结构的Bi膜。Bi在室温和570 K的Au（111）上的生长行为一致：在覆盖度低于0.40 ML，Bi会优先吸附在配位为5的Au原子上对并以单原子和团簇的形式分别分散在Au（111）的密堆积区域和鱼骨纹重构的拐角处；随着覆盖度增加到0.60 ML，无序的Bi会逐渐转变成长程有序的（■）相；Bi的吸附会导致Au（111）表面应力逐步释放。Bi在Ag（111）和Au（111）上的不同生长行为表明Bi原子与衬底之间的相互作用起着关键作用。

• 单位
  中国科学院上海应用物理研究所; 澳门大学; 中南大学; 物理与电子学院; 上海同步辐射光源; 华南师范大学附属中学; 中国科学院上海高等研究院; 中国科学院大学