Генезис электронных состояний поверхностного сплава Ag2Bi на вицинальной поверхности Ag (4 2 3)
Коротеев Ю.М.
1,2, Терентьева Д.В.
3, Святкин Л.А.
3, Чулков Е.В.
21Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Институт физики прочности и материаловедения им. В.Е. Панина Сибирского отделения Российской академии наук", Томск, Россия
2Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
3Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования ” Национальный исследовательский Томский политехнический университет“, Томск, Россия
Email: koroteev@ispms.tsc.ru, dvt17@tpu.ru, svyatkin_leo@mail.ru, evg.chulkov@gmail.com
Поступила в редакцию: 18 ноября 2025 г.
В окончательной редакции: 1 декабря 2025 г.
Принята к печати: 8 декабря 2025 г.
Выставление онлайн: 20 февраля 2026 г.
Чтобы получить более глубокое понимание механизма формирования зон поверхностного сплава Ag2Bi на вицинальной поверхности Ag(4 2 3), в работе представлено первопринципное исследование его электронной структуры. Происхождение поверхностных электронных состояний исследуется путем прослеживания эволюции зонной структуры при переходе от гладкой поверхности системы Ag2Bi/Ag(1 1 1)-(√3 к вицинальной поверхности Ag2Bi/Ag(4 2 3), а также при переходе от плоской конфигурациии (2√3 свободностоящего монослоя поверхностного сплава Ag2Bi к вицинальной конфигурации (4 2 3), и далее к ультратонким пленкам Ag толщиной в 1 и 3 монослоя, на одной из сторон которых находится поверхностный сплав Ag2Bi. Обсуждается роль ступенчатого характера поверхности, атомов подложки серебра и релаксации атомов Bi в формировании электронного спектра поверхностного сплава Ag2Bi на вицинальной поверхности Ag(4 2 3). Ключевые слова: спин-орбитальное взаимодействие, электронная структура, поверхностные состояния, эффект Бычкова-Рашбы.
- C.R. Ast, J. Henk, A. Ernst, L. Moreschini, M.C. Falub, D. Pacile, P. Bruno, K. Kern, M. Grioni. Phys. Rev. Lett. 98, 18, 186807 (2007)
- G. Bihlmayer, S. Blugel, E.V. Chulkov. Phys. Rev. B 75, 19, 195414 (2007)
- J. Premper, M. Trautmann, J. Henk, P. Bruno. Phys. Rev. B 76, 7, 073310 (2007)
- C.R. Ast, D. Pacile, L. Moreschini, M.C. Falub, M. Papagno, K. Kern, M. Grioni, J. Henk, A. Ernst, S. Ostanin, P. Bruno. Phys. Rev. B 77, 8, 081407 (2008)
- I. Gierz, B. Stadtmuller, J. Vuorinen, M. Lindroos, F. Meier, J.H. Dil, K. Kern, C.R. Ast. Phys. Rev. B 81, 24, 245430 (2010)
- K.H.L. Zhang, I.M. McLeod, Y.H. Lu, V.R. Dhanak, A. Matilainen, M. Lahti, K. Pussi, R.G. Egdell, X.-S. Wang, A.T.S. Wee, W. Chen. Phys. Rev. B 83, 23, 235418 (2011)
- Sz. Vajna, E. Simon, A. Szilva, K. Palotas, B. Ujfalussy, L. Szunyogh. Phys. Rev. B 85, 7, 075404 (2012)
- S. Schirone, E.E. Krasovskii, G. Bihlmayer, R. Piquerel, P. Gambardella, A. Mugarza. Phys. Rev. Lett. 114, 16, 166801 (2015)
- C. Carbone, P. Moras, P.M. Sheverdyaeva, D. Pacile, M. Papagno, L. Ferrari, D. Topwal, E. Vescovo, G. Bihlmayer, F. Freimuth, Y. Mokrousov, S. Blugel. Phys. Rev. B 93, 12, 125409 (2016)
- D. Go, J.-P. Hanke, P.M. Buhl, F. Freimuth, G. Bihlmayer, H.-W. Lee, Y. Mokrousov, S. Blugel. Sci. Rep. 7, 1, 46742 (2017)
- G. Bihlmayer, P. Noel, D.V. Vyalikh, E.V. Chulkov, A. Manchon. Nature Rev. Phys. 4, 10, 642 (2022)
- J.E. Ortega, G. Vasseur, F. Schiller, I. Piquero-Zulaica, A.P. Weber, J. Rault, M.A. Valbuena, S. Schirone, S. Matencio, L.A. Sviatkin, D.V. Terenteva, Y.M. Koroteev, E.V. Chulkov, A. Mugarza, J. Lobo-Checa. Phys. Rev. B 109, 12, 125427 (2024)
- P.E. Blochl. Phys. Rev. B 50, 24, 17953 (1994)
- G. Kresse, J. Furthmuller. Phys. Rev. B 54, 16, 11169 (1996)
- G. Kresse, D. Joubert. Phys. Rev. B 59, 3, 1758 (1999)
- J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof. Phys. Rev. Lett. 77, 18, 3865 (1996)
- D.D. Koelling, B.N. Harmon. J. Phys. C: Solid State Phys. 10, 16, 3107 (1977)
- Дополнительный материал к работе [12], по адресу http: //link.aps.org/supplemental/10.1103/PhysRevB.109.125427