Elemental boron is the species of the hardest materials. It has one of the most complicated structures among the elements. The simplest member of the family, α-boron, is based on the B12 icosahedron structure in a rhombohedral unit cell. -boron, more complicated structure than α-boron, has some similar behavior to α-boron. It was presented by X-ray diffraction and electrical resistance experiment that -boron transformed from single crystal to amorphous at about 100 GPa. On the other hand, there is no sigh for α-boron in previous experiments, X-ray diffraction, Raman scattering and electrical resistance. But, it was reported that the cluster structure may transform around 40 GPa. So, this experiment studied the structure α-boron with pressing up to 100 GPa, keeping hydrostatic pressure.
単体boronは硬い物質として知られています。また結晶構造は単体の中で最も複雑な構造をしているものに含まれます。その中で最も簡単な構造をしているα-boronは菱面体の単位胞内にB12からなる20面体クラスター構造を保有しています。またα-boronよりも少し複雑な構造をした-boronはα-boronと似たような性質があると考えられています。-boron ではX線回折実験や電気抵抗測定によって100 GPaで単結晶構造からアモルファス化への相転移が報告されました。一方α-boronでは過去に行われたX線回折、ラマン散乱測定や電気抵抗測定においてそのような相転移は観測されませんでした。しかし、40 GPa付近でα-boronのクラスター構造が崩れているのではないかという新たな指摘がされました。したがって本実験はより静水圧性を保ちながらα-boronに100 GPaまで圧力をかけて、構造を調べました。