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| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| ケムスパイダー |
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パブケム CID
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| プロパティ | |
| YB 66 /YB 50 /YB 25 /YB 12 /YB 6 /YB 4 | |
| モル質量 | 153.77 |
| 外観 | グレーブラックパウダー、メタリック |
| 密度 | 2.52 g/cm 3 --- YB 66 2.72 g/cm 3 --- YB 50 3.02 g/cm 3 --- YB 25 3.44 g/cm 3 --- YB 12 3.67 g/cm 3 --- YB 6 4.32 g/cm 3 --- YB 4 |
| 融点 | 2,750～2,000 [1] °C (4,980～3,630 °F; 3,020～2,270 K) |
| 不溶性 | |
| 構造 | |
| 立方晶系、cP7 | |
| 午後3時221分[2] | |
a = 0.41132 nm [2]
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| 危険 | |
| NFPA 704 (ファイアダイヤモンド) | |
| 引火点 | 不燃性 |
| 安全データシート（SDS） | 外部MSDS |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
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 インフォボックス参照
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イットリウムホウ化物とは、イットリウムとホウ素の異なる割合で構成された結晶性物質を指し、YB 2、YB 4、YB 6、YB 12、YB 25、YB 50、YB 66などがあります。これらはすべて灰色で、融点の高い硬い固体です。最も一般的な形態は六ホウ化イットリウムYB 6です。これは8.4 Kという比較的高温で超伝導を示し、LaB 6と同様に電子陰極です。もう1つの注目すべきイットリウムホウ化物はYB 66です。これは格子定数が大きく（2.344 nm）、熱的および機械的に安定しているため、低エネルギーシンクロトロン放射（1～2 keV）の回折格子として使用されます。
やぶ2（二ホウ化イットリウム）
二ホウ化イットリウムは、二ホウ化アルミニウムや二ホウ化マグネシウムと同じ六方晶構造を持ち、重要な超伝導材料である。ピアソン記号はhP3、空間群はP6/mmm（No 191）、a = 0.33041 nm、c = 0.38465 nm、計算密度は5.05 g/cm 3 である。[3]この構造では、ホウ素原子はイットリウム原子を挟んでグラファイトのようなシートを形成する。YB 2結晶は空気中で中程度の加熱に対して不安定であり、400 °Cで酸化が始まり、800 °Cで完全に酸化される。[4] YB 2 は約2100 °Cで融解する。[5]
やぶ4（四ホウ化イットリウム）
YB 4は正方晶の結晶構造を持ち、空間群は P4/mbm（No. 127）、ピアソン記号はtP20、a = 0.711 nm、c = 0.4019 nm、計算密度は4.32 g/cm 3です。[6]数センチメートルの大きさの高品質のYB 4結晶は、マルチパスフローティングゾーン法によって成長させることができます。[7]
やぶ6（六ホウ化イットリウム）
YB 6は、密度が 3.67 g/cm 3の黒色の無臭の粉末で、他の六ホウ化物（ CaB 6、LaB 6など、情報ボックスを参照）と同じ立方晶構造を持っています。 [2]数センチメートルの大きさの高品質の YB 6結晶は、マルチパスフローティングゾーン法によって成長させることができます。[7] [8] YB 6は、8.4 K という比較的高い転移温度（開始温度）を持つ超伝導体です。 [8] [9]
やぶ12（イットリウム十二ホウ化物）
YB 12結晶は立方構造を持ち、密度は3.44 g/cm 3、ピアソン記号は cF52、空間群は Fm 3 m（No. 225）、a = 0.7468 nmです。[10]その構造単位は12 立方八面体です。YB 12のデバイ温度は約1040 Kで、2.5 Kを超える温度では超伝導ではありません。[11]
やぶ25
B/Y 比が 25 以上のイットリウムホウ化物の構造は、B 12 イコサヘドラのネットワークで構成されています。YB 25のホウ素フレームワークは、イコサヘドラベースのホウ化物の中で最も単純なものの 1 つで、1 種類のイコサヘドラと 1 つの架橋ホウ素サイトのみで構成されています。架橋ホウ素サイトは、4 つのホウ素原子によって四面体配位されています。これらの原子は、カウンター ブリッジ サイトにある別のホウ素原子と、3 つの B 12イコサヘドラのうちの 1 つの赤道ホウ素原子 3 個です。イットリウム サイトの部分占有率は約 60～70% で、YB 25の式は平均原子比 [B]/[Y] = 25 を反映しているだけです。Y 原子と B 12イコサヘドラは両方とも、 x軸に沿ってジグザグを形成します。架橋ホウ素原子は、3つのイコサヘドロンからなる3つのエクアトリアルホウ素原子を結合し、それらのイコサヘドロン原子は、(101)結晶面（図のx - z面）に平行なネットワークを構成している。架橋ホウ素とエクアトリアルホウ素原子間の結合距離は0.1755 nmであり、これは強い共有結合BB結合（結合長0.17～0.18 nm）の典型である。したがって、架橋ホウ素原子は個々のネットワーク面を強化する。一方、ブリッジ内のホウ素原子間の距離が大きい（0.2041 nm）ことは、相互作用が弱いことを示し、したがって、架橋部位はネットワーク面間の結合にほとんど寄与しない。 [12] [13]
YB 25結晶は、イットリア（Y 2 O 3）とホウ素粉末の圧縮ペレットを約1700℃に加熱することで成長させることができる。YB 25相は1850℃まで安定している。この温度を超えると、溶融することなくYB 12とYB 66に分解する。このため、溶融成長法でYB 25の単結晶を成長させることは困難である。 [12]
やぶ50
YB 50結晶は、空間群P2 1 2 1 2 (No. 18)、a = 1.66251 nm、b = 1.76198 nm、c = 0.94797 nm の斜方晶構造を持っています。これらは、イットリア(Y 2 O 3 ) とホウ素粉末の圧縮ペレットを約 1700 0 C に加熱することで成長させることができます。この温度を超えると、YB 50 は溶融せずにYB 12と YB 66に分解します。このため、溶融成長法で YB 50の単結晶を成長させることは困難です。Tb から Lu までの希土類元素も M 50 の形で結晶化することができます。[14]
やぶ66
(a) 13面体ユニット（B 12）12 B 12（超二十面体）、および（b）YB 66構造のB 80クラスターユニット。図（b）の過剰な結合は、すべてのサイトが占有されていると仮定しているためですが、ホウ素原子の総数はわずか42です。[15]
左：YB 66のホウ素骨格の模式図。薄緑色の球はホウ素超二十面体を示し、その相対的な向きは矢印で示されている。濃緑色の球は B 80クラスターに対応する。右：YB 66の Y サイト（ピンク色の球）のペア。薄緑色の球はホウ素超二十面体を示し、濃緑色の球は B 80クラスターに対応する。[15]
YB 66は1960年に発見され[17]、その構造は1969年に解明されました。[16]構造は面心立方で、空間群はFm 3 c（No. 226）、ピアソン記号はcF1936、格子定数はa = 2.3440(6) nmです。13個のホウ素サイトB1～B13と1個のイットリウムサイトがあります。B1サイトは1つのB 12 イコサヘドロンを形成し、B2～B9サイトは別のイコサヘドロンを構成します。これらのイコサヘドロンが13個のイコサヘドロン単位（B 12）12 B 12に配置され、これは超イコサヘドロンと呼ばれます。B1サイト原子によって形成されるイコサヘドロンが、超イコサヘドロンの中心に位置しています。超二十面体は、YB 66のホウ素骨格の基本単位の1つです。超二十面体には2種類あります。1つは立方体の面心を占め、もう1つは90°回転してセルの中心とセルの端に配置されます。したがって、単位格子には8つの超二十面体（1248個のホウ素原子）があります。[15]
YB 66のもう一つの構造単位は、B10 から B13 サイトによって形成される 80 個のホウ素サイトのB 80クラスターです。 [15]これら 80 サイトはすべて部分的に占有されており、合計で約 42 個のホウ素原子のみが含まれています。B 80クラスターは、単位セルの八分円の体心、つまり 8a 位置 (1/4、1/4、1/4) にあります。したがって、単位セルあたり 8 つのこのようなクラスター (336 個のホウ素原子) があります。2 つの独立した構造解析[15] [16]は、単位セル内のホウ素原子の総数が 1584 であるという同じ結論に達しました。YB 66のホウ素フレームワーク構造を右の図に示します。その下の模式図は超二十面体の相対的な向きを示し、B 80クラスターはそれぞれ薄緑色と濃緑色の球で表されます。単位胞の上面では、超二十面体の相対的な向きが矢印で示されている。単位胞には48個のイットリウムサイト（YB 62 [15]の場合、（0.0563、1/4、1/4））がある。Yサイトの占有率を0.5に固定すると、単位胞には24個のY原子とYB 66の化学組成が得られる。この占有率0.5は、イットリウムペアには常に1つのY原子と1つの空きサイトがあることを意味する。[16]
YB 66の密度は 2.52 g/cm 3、熱伝導率は 0.02 W/(cm·K) と低く、弾性定数は c 11 = 3.8×10 9および c 44 = 1.6×10 9ニュートン/m 2、デバイ温度は 1300 K です。[18]すべてのイットリウムホウ化物と同様に、YB 66 は硬い材料であり、26 GPa のヌープ硬度を示します。 [19]数センチメートルの大きさの 高品質の YB 66結晶は、マルチパスフローティングゾーン法によって成長させ、X 線モノクロメータとして使用することができます。[20]
YB 66の大きな単位格子は、2.344 nmという大きな格子定数をもたらします。[18]この特性と高い熱的および機械的安定性により、YB 66は低エネルギー放射線（1～2 keV）用のX線モノクロメータの分散素子として応用されています。[21] [22]
参照
参考文献
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