ホウ化タンタル

ホウ化タンタル（ホウかタンタル、Tantalum boride、TaBx）は、タンタルとホウ素からなる非常に高い硬度を持つ化合物である^[1][2]。

TaB₂の構造

TaBの構造

性質

TaBとTaB₂の薄膜および結晶のビッカース硬さは、~30 GPaである^[1][3][2]。これらの物質は、700℃以下では酸化や酸浸食に対し安定である。

TaB₂は、他の多くの二ホウ化物(AlB₂、MgB₂等）と同じ六方晶構造であり^[4]、TaBはCmcm、Ta₅B₆はCmmm、Ta₃B₄はImmm、TaB₂はP6/mmmの空間群である^[2]。

合成

TaB、Ta₅B₆、Ta₃B₄、TaB₂の単結晶（直径約1cm、長さ約6cm）は、ゾーンメルト法により得ることができる^[3][2]。

ホウ化タンタルの薄膜は、TaCl₅-BCl₃-H₂-Arの混合気体を540-800℃で処理することによって、沈着させることができる。単層のTaB₂は、BCl₃/TaCl₅の比が6の気体を600℃で処理することで、単層のTaBは、BCl3/TaCl5BCl₃/TaCl₅の比が2-4の気体を600-700℃で処理することで、それぞれ得られる^[1]。