小原子会从非密堆积表面落入体相吗？

当 $X$ 与 $A$ 原子在 $A$ 衬底表面混合时，已观察到表面波纹。利用硬球模型已对波纹振幅进行估算。我们提出一个思想实验，预测小原子会通过 (100) 表面渗入体相。为理解电子效应如何改变这一图像，我们从第一性原理研究了 $X/A(100)$ 的表面波纹，假设 $X$ 为除稀有气体外的 H 到 Bi，$A$ 为 Cu、Ag 和 Au。我们表明，小原子（如 H、C、N、O 和 F）由于较大的电负性而从衬底吸引电子，这阻止了它们穿过 (100) 表面中的空隙。通过研究 $A$ 衬底顶层的横向位移以及 $X$ 二聚体在顶层上方、下方和跨顶层形成，进一步探索了小原子的行为。本工作提供了一个理解原子何时并非硬球的例子。