Jabarkan Struktur dan sifat dari Tantalum pentoksida

Struktur kristal tantalum pentoksida telah menjadi masalah perdebatan. Bahan curahnya tidak teratur, amorf atau polikristalin; dengan kristal tunggal menjadi sulit untuk tumbuh. Kristalografi sinar-X umumnya terbatas pada difraksi bubuk, sehingga kurang memberikan informasi struktural.

Setidaknya diketahui ada 2 polimorf. Bentuk suhu rendah, yang dikenal sebagai L- atau β-Ta2O5, dan bentuk suhu tinggi yang dikenal sebagai H- atau α-Ta2O5. Transisi antara kedua bentuk ini lamban dan reversibel; terjadi pada suhu antara 1000-1360 °C, dengan struktur campuran pada suhu menengah. Struktur kedua polimorf terdiri dari rantai yang dibangun dari TaO6 oktahedral dan TaO7 pentagonal bipiramidal polyhedra berbagi simpul yang berlawanan; yang selanjutnya digabungkan dengan berbagi tepi. Sistem kristal keseluruhan bersifat ortorombik dalam kedua kasus, dengan kelompok ruang β-Ta2O5 diidentifikasi sebagai Pna2 oleh difraksi sinar-X kristal tunggal .

Sebuah bentuk tekanan tinggi (Z-Ta2O5) juga telah dilaporkan, di mana atom Ta mengadopsi sebuah geometri 7 koordinasi menghasilkan struktur monoklinik (kelompok ruang C2).

Kesulitan dalam membentuk material dengan struktur seragam telah menyebabkan variasi sifat yang dilaporkan. Seperti kebanyakan oksida logam,  adalah isolator dan celah pitanya telah dilaporkan terjadi antara 3,8 dan 5,3 eV, tergantung pada metode pembuatannya. Secara umum semakin amorf suatu bahan, semakin besar celah pita yang teramati.

Perlu dicatat bahwa nilai yang diamati ini secara signifikan lebih tinggi daripada yang diprediksikan oleh kimia komputasi (2,3 - 3,8 eV).

Konstanta dielektriknya biasanya sekitar ~25 meskipun nilai lebih dari 50 telah dilaporkan. Secara umum tantalum pentoksida dianggap sebagai bahan dielektrik k-tinggi.