在Ag(111)上生长的单层Bi$_{1-x}$Sb$_x$

本工作中，我们报道了在Ag(111)衬底上生长具有不同化学计量比的单层混合Bi$_{1-x}$Sb$_x$。通过低能电子衍射、扫描隧道显微镜和X射线光电子能谱实验，以及基于密度泛函理论（DFT）的计算，对该原子几何结构进行了深入研究。我们首先确定，两个纯体系（Bi/Ag(111)和Sb/Ag(111)）表现出相似的行为：在覆盖度低于1/3单层（ML）时，它们形成具有($\sqrt{3}\times\sqrt{3}$)R30$^\circ$周期性的表面合金；在覆盖度达到2/3 ML时，则经历脱合金转变。随后，我们建立了一个简单的制备流程，以在Ag(111)上获得混合的Bi-Sb覆盖层：关键在于起始表面需被两种纯表面合金之一完全覆盖，然后再沉积另一种元素。从DFT计算得到的能量学为体系倾向于形成该相提供了洞见，并预测了形成富铋非合金相的路径。所获得的混合Bi-Sb相具有与在Ag(111)上观察到的Sb非合金相非常相似的横向原子排列，Sb和Bi原子无序分布，并呈现出显著的垂直起伏，预示着可观的Rashba效应。