Reaction processes of transition-metal Ni atom with bare Si(001) and H-terminated<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">Si</mml:mi><mml:mn /><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>001</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>−</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn /><mml:mo>×</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:math>surfaces: First-principles study