半金属

13 14 15 16 17 2 Bホウ素 C炭素 N窒素 O酸素 Fフッ素 3 Alアルミニウム Siケイ素 Pリン S硫黄 Cl塩素 4 Gaガリウム Geゲルマニウム Asヒ素 Seセレン Br臭素 5 Inインジウム Snスズ Sbアンチモン Teテルル Iヨウ素 6 Tlタリウム Pb鉛 Biビスマス Poポロニウム Atアスタチン 周期表のPブロックで半金属とされる元素。パーセンテージはにおいて半金属として扱われている割合の平均値である。

  の典型的な例。

半金属（はんきんぞく、）とは、元素の分類において金属と非金属の中間の性質を示す物質のことである。その定義は曖昧であり、決定的な定義や分類基準は存在せず、様々な方法によって分類が試みられている。

一般的にはホウ素、ケイ素、ゲルマニウム、ヒ素、アンチモン、テルルの6元素が半金属とされ、セレン、ポロニウム、アスタチンの3元素がしばしば加えられる。炭素やリンなどは通常半金属とはされないものの、その同素体にはグラファイトや黒リンのような半金属性を有しているものが存在する。これらの半金属元素は周期表上において、おおよそホウ素からポロニウムまでを繋ぐライン上に現れるが、その境界線の引き方にもまた多くの議論がある。

半金属に特徴的な性質としては脆性、半導体性、金属光沢、酸化物の示す両性などが挙げられ、半金属のイオン化エネルギーや電気陰性度の値は一定の範囲に収まる。半金属の単体もしくはその化合物は、ガラスや半導体、合金の構成元素として広く利用されている。

 分類 
元素は通常、その一般的な化学的、物理的性質によって金属もしくは非金属に分類される。しかしながら、いくつかの元素はその中間の性質を有していたりDeming & Hendricks 1942, p. 170、両方の性質を併せ持ったりしているためにButler 1930, p. 23、その特性による分類が困難となるInternational Textbook Company 1908, p. 21Hill & Holman 2000, p. 41。そのため、これらの元素はしばしば半金属として分類される。半金属を表すmetalloidの語は、ラテン語で金属を意味する metallum および、ギリシア語で形状もしくは外観が類似していることを意味するoeidesの語に由来するOxford English Dictionary 1989, 'metalloid'Gordh, Gordh & Headrick 2003, p. 753。日本語では半金属の他に、准金属櫻井、鈴木、中尾 (2003)、33頁。、亜金属村田 (2004)、248頁。、またはそのままメタロイド今井、大竹 (1988)、15頁。とも呼ばれる。半金属は金属と非金属の間で曖昧な緩衝地帯を形成する分類基準であると説明される。

半金属は通常、金属および非金属と並び立つ元素の第三の分類であると考えられているRoher 2001, pp. 4–6が、その包含する元素は、場合によっては（半金属ではなく）金属に分類されたりTyler 1948, p. 105Reilly 2002, pp. 5–6、（半金属ではなく）非金属に分類されたりHampel & Hawley 1976, p. 174、あるいは半金属に分類されながら、半金属という分類自体が金属・非金属いずれかのサブカテゴリであるとみなされたりするGoodrich 1844, p. 264WA Tilden' 1897, p. 189Hampel & Hawley 1976, p. 191Lewis 1993, p. 835Hérold 2006, pp. 149–150。

 性質 
半金属という用語には、普遍的に合意された厳格な定義は存在せずGoldsmith 1982, p. 526Hawkes 2001, p. 1686、個々の元素の分類は「任意である」とされるSharp 1981, p. 299。しかしながら、以下に示す金属-半金属-非金属の物理的、化学的性質の表のように、金属および非金属の性質と比較することで半金属の性質が浮かび上がるKneen, Rogers & Simpson, 1972, p. 263。これらは一般的な共通点を抽出しているので、いくつかの例外が存在している。

 物理的性質 
+ 物理的性質 性質  金属  半金属  非金属 形状 固体（室温もしくはそれに近い温度において、ガリウム、水銀、セシウム、フランシウムのような少数の金属は液体。）Stoker 2010, p. 62Chang 2002, p. 304. Changはフランシウムの融点をおよそ23 と推定している。 固体Rochow 1966, p. 4 主に気体Hunt 2000, p. 256、周期表において金属と非金属の境界線近くに位置するものは液体もしくは固体 外観 特徴的な光沢（金属光沢） 金属光沢 無色、赤、黄、緑、黒もしくは中間色Pottenger & Bowes 1976, p. 138 同素体 多くは金属性の同素体（ビスマス、スズは半導体性の同素体を有する） いくつかの特徴的な同素体を有しDeming 1952, p. 394、それらは金属性および非金属性の性質を有するHultgren 1966, p. 648 酸素、硫黄は非金属性の同素体を有し、周期表において金属と非金属の境界線近くに位置する炭素やリン、セレンはより金属性の同素体を有する 密度 アルカリ金属のようなわずかな例外を除き高いSisler 1973, p. 89 周期表上において隣接した卑金属よりは低いが、非金属よりは高い 低い 弾性 固体状態において弾性があり、延性および可鍛性を有する 弾力がなく脆いMcQuarrie & Rock 1987, p. 85 固体状態において弾力がなく脆い 電気伝導度 高く良好 中程度に良好Choppin & Johnsen 1972, p. 351 中程度に悪い 液体時の電気伝導度Rao & Ganguly 1986 固体時と同様に高く良好 液状では金属と同様に高く良好Edwards & Sienko 1983, p. 691Anita 1998 固体時と同様に中程度に悪い 熱伝導率 中程度もしくは高いCverna 2002, p.1 ケイ素は高いものの、大部分は中程度Cordes & Scaheffer 1973, p. 79 非常に低いHill & Holman 2000, p. 42、もしくは非常に高いTilley 2004, p. 487 結晶構造 高い配位数を取る密な結晶構造中程度の配位数を取る比較的疎な結晶構造でありWiberg 2001, p. 143、金属の密な結晶構造とは対照的であるGupta et al. 2005, p. 502 低い配位数を取る 溶解時の状態 一般的に溶解すると体積が増えるWilson 1966, p. 260 ほとんどの金属Habashi 2003, p. 73と異なり、体積が減少するWittenberg 1972, p. 4526 一般的に溶解すると体積が増える 溶融エンタルピー 高い 他の最密充填構造を取る金属と比較してSlough 1972, p. 362しばしば異常に高いWilson 1965, p. 502 低い バンド構造 半金属的（semi-metal、半金属 (バンド理論)参照）なバンド構造を持つビスマス以外は金属的 半導体、アンチモンおよびヒ素は半金属Wulfsberg 2000, p. 620 半導体もしくは絶縁体Swalin 1962, p. 216 電子のふるまい 自由電子 価電子は金属ほどには自由に非局在化しておらず、共有結合性の結合がかなりの割合を占めているRussell 1981, p. 628
 ゴールドハマー・ハーツフェルド基準に対して、金属から非金属にまたがる比率を有するEdwards et al. 2010。 非自由電子。ただし炭素の同素体であるグラファイトなどは自由電子を有している小野、松井 (2002)、12頁。。

 化学的性質 
+ 化学的性質 性質  金属  半金属  非金属 一般的なふるまい 金属的 非金属的Bailar et al. 1989, p. 742 非金属的 イオン化エネルギー 比較的低い 中程度Metcalfe, Williams & Castka 1966, p. 72、通常金属と非金属の中間値を取るChang 1994, p. 311 高い 電気陰性度 低い ポーリングの電気陰性度（Allredの改定値）において2に近い電気陰性度を有しておりPauling 1988, p. 183、アレンの電気陰性度においては1.9から2.2という狭い範囲の電気陰性度を有しているMann et al. 2000, p. 2783 高い イオン生成 陽イオン（カチオン）を生成する傾向がある 通常の非金属と比較して水中でアニオンを形成する傾向が低下するCox 2004, p. 27
 溶液化学はオキソアニオンの形成および反応に支配されるHiller & Herber 1960, p. 225Beveridge et al. 1997, p. 185 陰イオン（アニオン）を生成する傾向がある 結合 共有結合は滅多に形成しない イオン結合性化合物および共有結合性化合物のどちらも形成することができる 多くは共有結合を形成する 酸化数 ほぼ常に正の酸化数を取る 正もしくは負の酸化数を取るBailar et al. 1989, p. 417 正もしくは負の酸化数を取る 金属との混合 合金を与える 合金を形成することができるBassett et al. 1966, p. 602Young & Sessine 2000, p. 849 イオン性化合物もしくは侵入型化合物を形成する 酸化物 低級酸化物はイオン性、塩基性
 高級酸化物は共有結合性が強くなり、酸性
 ごくわずかにガラス質を形成するMartienssen & Warlimont 2005, p. 257 高分子構造を取りBrasted 1974, p. 814、両性もしくは弱酸性になる傾向があるAtkins 2006, pp. 8, 122–23
 ガラス質を形成する（ホウ素、ケイ素、ゲルマニウム、ヒ素、アンチモン、テルル）Sidorov 1960 共有結合性、酸性
 リン、硫黄、セレンはガラス質Rao 2002, p. 22 ハロゲン化物（特に塩化物） イオン性
 水溶性 （加水分解ではない） 共有結合性、揮発性Caven & Lander 1906, p. 146Rochow 1966, pp. 28–29
 部分的に可逆的な加水分解をするDunstan 1968, pp. 408, 438 共有結合性
 水によって加水分解する 水素化物 活性な金属は融点の高い固体のイオン結合性水素化物を形成する
 遷移金属は金属水素化物を形成する
 卑金属は共有結合性の水素化物を形成する 共有結合性の水素化物を形成するRochow 1966, p. 34 気体もしくは液体の共有結合性水素化物を形成する 有機金属化合物 多くの形を取る 形成することができるRock & Gerhold 1974, pp. 535, 537 形成しない

 特徴 
上記の物理的、化学的性質のうち、脆さNickelès 1861United States Air Force Medical Service 1966, p. 3-3もしくは半導体性Schaffter 2006, p. 46、またはその両方Remy 1956, p. 1は、著しく特徴的な半金属の指標として用いられてきた。しかし半導体性については、半金属に分類される元素の内ほとんどのものが半導体性を示すものの全ての元素が必ずしも半導体性を示すというわけではなくRochow 1966, p. 14、「半金属」は周期表上において特定の元素の化学的、物理的（物質的）、電子的な性質に関連した化学的な概念であるのに対して、「半導体」は元素と化合物を含む素材の電子特性に関連した物理学的な概念でありMalerba 1985, p. 13、半金属と半導体は全く別の概念である。また、例えば半金属酸化物が両性を示すような、著しく際立った化学的な二重のふるまいもまた、これまでに用いられてきた半金属の基準の一つでありJohnston 1992, p. 57、半金属は全てが金属光沢を示す固体であるとされているBoikess & Edelson 1985, p. 85。

その他の性質は元素によって異なっているAldridge 1998, p. 290。半金属の見せる金属的な性質はいくつかの特徴の組み合わせである点に注意が必要であり、ホークスは、ある元素が半金属に属するか否かは、その元素が半金属に関連する性質をどの程度示すのかに基づいて元素毎に個別に審査することを提唱している。

 半定量的な特徴付け 
 元素  イオン化エネルギー  電気陰性度  バンド構造 B 191 2.04 半導体 Si 187 1.90 半導体 Ge 182 2.01 半導体 As 225 2.18 半金属 Sb 198 2.05 半金属 Te 207 2.10 半導体 平均 198 2.05一般的な半金属と、それらのイオン化エネルギー (kcal/mol)NIST 2010. NISTにおいてイオン化エネルギーの値はeVで与えられているが、上記の表ではkcal/molに換算されている。、ポーリングの電気陰性度（オールレッドの改定値）およびバンド構造（周囲の状況が最も熱力学的に安定した状態での値）Berger 1997Lovett 1977, p. 3の表。

マスタートンとスロウィンスキは、半金属のイオン化エネルギーは200 kJ/mol周辺、電気陰性度は2.0周辺に集まっておりそれらは一般的に半導体であるが、（バンド理論における半金属である）アンチモンとヒ素は、金属のそれに近似した電気伝導度を有していると記述したMasterton & Slowinski 1977, p. 160。彼らは半金属としてホウ素、ケイ素、ゲルマニウム、ヒ素、アンチモンおよびテルルをリストアップし、ポロニウムおよびアスタチンは通常半金属として分類されるがそれらの化学的および物理的性質についてまだあまり知られておらず、そのような分類はむしろ任意でなければならないと付け加えてコメントしている。。彼らの示す半金属の3つの特性は、右表のように6つの一般的な半金属に対して当てはまる。セレンおよびポロニウムはおそらくこの表からは排除され、アスタチンは含まれない。

他の定量的な特徴として空間充填率があり、一般的な半金属は34から41の間の空間充填率を示す。各半金属の空間充填率は、ホウ素：38 %、ケイ素およびゲルマニウム：34 %、ヒ素：38.5 %、アンチモン：41 %、テルル：36.4 %であるVan Setten et al. 2007, pp. 2460–61 （ホウ素）Russell & Lee 2005, p. 7 （ケイ素、ゲルマニウム）Pearson 1972, p. 264 （ヒ素、アンチモン、テルル；黒リンも）。これらの値は、大部分の金属の空間充填率が通常80%以上であり少なくとも68 %よりも高いことと比較して低いRussell & Lee 2005, p. 1。しかし、非金属と分類される黒鉛の17 %Kitaĭgorodskiĭ 1961, p. 108や硫黄の19.2 %Neuburger 1936、ヨウ素の23.9 %、黒リンの28.5 %よりは高く、しばしば半金属として分類されるセレンも28.5 %である。

一般的な半金属は、0.85から1.1、平均1.0のゴールドハマー・ハーツフェルド基準を有している。

 半金属性の発現 
通常半金属として分類される元素は電気陰性度が1.9から2.2の間に集まっている。電気陰性度が大きな元素は電子が強く原子に引きつけられているためs軌道のエネルギーが非常に低くなり、ns軌道とnp軌道のエネルギー差が大きくなるため電子が局在化した共有結合性のワイドバンドギャップ（すなわち絶縁体）であるような非金属的な性質が現れる。逆に、電気陰性度が小さな元素は電子が原子に引きつけられる力が弱いためs軌道のエネルギーが高くなり、ns軌道とnp軌道のエネルギー差が小さくなるため電子が非局在化した金属結合性のバンドギャップの無い（すなわち導体）金属的な性質が現れる。半金属元素の1.9から2.2という電気陰性度はちょうどこの両者の中間に位置するためns軌道とnp軌道のエネルギー差が中程度となり、したがって一部の電子が非局在化した共有結合性と金属結合性を併せ持つ中程度のバンドギャップ（すなわち半導体）という半金属元素特有の性質が現れる三吉 (1998)、30頁。。

ホウ素が半金属性を示す理由は、その大きなイオン化エネルギーにも起因している。ホウ素の第一イオン化エネルギーは8.296 eVと比較的大きく、そのためホウ素はイオン化してイオン結合を形成することなく共有結合性の結合を形成するコットン、ウィルキンソン (1987)、285頁。。したがって、単体においてもホウ素原子どうしは共有結合性の強い結合で結びついており、自由電子として導電性に寄与できる電子が少ないため導電性を示すものの導電性は低いという半金属に特有な性質が現れる。

 半金属とされる元素 
 変動性 
前述のように半金属という用語には普遍的に合意された厳格な定義は存在しないため、どの元素が半金属に含まれるかはその分類を行う者の考える基準によって変動する。例えば、エムズリーによる分類ではゲルマニウム、ヒ素、アンチモンおよびテルルの4つの元素のみが半金属とされたEmsley 1971, p. 1一方で、セルウッドによる分類ではホウ素、アルミニウム、ケイ素、ガリウム、ゲルマニウム、ヒ素、スズ、アンチモン、テルル、ビスマス、ポロニウムおよびアスタチンの12元素が半金属とされたSelwood 1965, pp. 166, inside back cover。このように個々の半金属の分類における元素の組み合わせはその基準の不明瞭さによって多くのバリエーションが存在するものの、どのようなバリエーションにおいてもいくつかの元素は共通して半金属とされる傾向があるChatt 1951, p. 417: 金属と半金属の間の境界線は明瞭ではない…Burrows et al. 2009, p. 1192: 元素を金属、半金属および非金属として記載する事には利便性があるが、その変わり目は正確ではない。.。周期表上において金属元素から非金属元素へと向かう間には元素の性質の連続的な変化が多かれ少なかれ存在しているため、半金属を分類するための標準的な基準が欠如しているということが必ずしも問題になるわけではなく、その連続的な変化の部分を取り扱う半金属という集合は元素の分類という目的にきちんと適合しているKneen et al. 1972, pp. 218–220。

 一般的に半金属とされる元素 
以下の6元素は、元素の分類において一般的に半金属として分類されるBoylan 1962, p. 493Sherman & Weston 1966, p. 64Wulfsberg 1991, p. 201Kotz, Treichel & Weaver 2009, p. 62。
 ホウ素
 ケイ素
 ゲルマニウム
 ヒ素
 アンチモン
 テルル
これに加えて、しばしばセレン、ポロニウム、アスタチンが半金属とされることがあるSegal 1989, p. 965McMurray & Fay 2009, p. 767。しばしばホウ素は、単独でもしくはケイ素とともに半金属から除外されBucat 1983, p. 26Brown c. 2007、テルルもよく除外されるSwift & Schaefer 1962, p. 100。また、アンチモン、ポロニウム、アスタチンを半金属に加えることに疑問が呈されることもあるHawkes 2010Holt, Rinehart & Wilson c. 2007。

 その他の半金属 
半金属に合意された定義がないため、水素Tilden 1876, pp. 172, 198–201Smith 1994, p. 252Bodner & Pardue 1993, p. 354、ベリリウムBassett et al. 1966, p. 127、炭素Kent 1950, pp. 1–2Clark 1960, p. 588Warren & Geballe 1981、窒素Rausch 1960、アルミニウムCobb & Fetterolf 2005, p. 64Metcalfe, Williams & Castka 1982, p. 585、リンThayer 1977, p. 604、硫黄Chalmers 1959, p. 72United States Bureau of Naval Personnel 1965, p. 26、亜鉛Siebring 1967, p. 513、ガリウムWiberg 2001, p. 282、スズ、ヨウ素Friend 1953, p. 68、鉛Murray 1928, p. 1295、ビスマスおよびラドンHampel & Hawley 1966, p. 950Stein 1985Stein 1987, pp. 240, 247–248が時折半金属として分類されるDunstan 1968, pp. 310, 409. Dunstanはベリリウム、アルミニウム、ゲルマニウム (おそらく)、ヒ素、セレン (おそらく)スズ、アンチモン、テルル、鉛、ビスマスおよびポロニウムを半金属としてリストアップした (pp. 310, 323, 409, 419)。。

半金属 (metalloid) という用語は、以下の性質を示すのにも用いられていた。
 金属光沢と電気伝導度を示す両性元素。例えば、ヒ素、アンチモン、バナジウム、クロム、モリブデン、タングステン、スズ、鉛、アルミニウムHatcher 1949, p. 223。
 しばしば卑金属とされる元素Taylor 1960, p. 614。
 金属と合金を形成することができるConsidine & Considine 1984, p. 568Cegielski 1998, p. 147The American heritage science dictionary 2005 p. 397、もしくは金属に混ぜることで性質を変えることができるWoodward 1948, p. 1非金属元素。例えば窒素、炭素。

 半金属に近い元素 
多くの化学者や関連する科学の専門家によって、金属と非金属の中間に位置する元素の分類という概念はしばしば拡張され、通常半金属であるとは認められない元素が半金属に含まれることがある。

1935年、フェルネリウスとロビーは、炭素、リン、セレンおよびヨウ素を、ホウ素、ケイ素、ヒ素、アンチモン、テルル、ポロニウムおよび当時未発見だった原子番号85番の元素（その5年後の1940年に作られたアスタチン）とともに元素の中間的な分類に含めたFernelius & Robey 1935, p. 54。ゲルマニウムは、当時はまだ伝導性に乏しい金属であると考えられていたため、この中間的な元素の分類からは除外されたHaller 2006, p. 3。

1954年、サボーとラカトシュは、ベリリウムとアルミニウムをホウ素、ケイ素、ゲルマニウム、ヒ素、アンチモン、テルル、ポロニウム、アスタチンとともに半金属のリストに含めたSzabó & Lakatos 1954, p. 133。

1957年、サンダーソンは、炭素、リン、セレンおよびヨウ素をホウ素、ケイ素、ヒ素、テルルおよびアスタチンとともに、特定の金属特性を有する元素の中間的な分類の一部として含め、ゲルマニウム、アンチモン、ポロニウムは金属に含めたSanderson 1957。

最近の事例では、2007年、ペティは、炭素、リン、セレン、スズおよびビスマスをホウ素、ケイ素、ゲルマニウム、ヒ素、アンチモン、テルル、ポロニウムおよびアスタチンとともに半金属のリストに含めたPetty 2007, p. 25。

これらのような一般的な半金属の近くに位置する元素は通常は金属もしくは非金属として分類されるが、しばしば半金属に近い (near-metalloid)などと呼ばれるReid 2002 Reidはアルミニウム、炭素、リンをnear metalloidsと言及した。Carr 2011 Carrは炭素、リン、セレン、スズおよびビスマスをnear metalloidsと言及した。。

アルミニウム、スズおよびビスマスのようにこの緩やかなカテゴリーに入れられた金属には、例えば、変わった充填構造を取るRussell & Lee 2005, p. 5、分子もしくは重合状態において共有結合を取るParish 1977, pp. 178, 192–3、両性金属としてふるまうEggins 1972, p. 66Rayner-Canham & Overton 2006, pp. 29–30といった性質を示す傾向がみられる。それらはまた、弱い金属 (weak metals)Stott 1956, pp. 99–106; 107Rayner-Canham & Overton 2006, pp. 29–30: 特に陰イオンを形成するような半金属に特有な化学的性質を示す、境界線に最も近い金属の下位分類がある。これら9つの『化学的に弱い金属』は、ベリリウム、アルミニウム、亜鉛、ガリウム、スズ、鉛、アンチモン、ビスマス、およびポロニウムである。T、貧金属 (poor metals)Hill & Holman 2000, p. 40Farrell & Van Sicien 2007, p. 1442: その単純さのために、我々は重要な共有結合性もしくは結合の方向性を持つものを意味する貧金属という用語を用いる。、ポスト遷移金属 (post-transition metals)Whitten et al. 2007, p. 868Cox 2004, p. 185もしくは、これらの金属における前述の不完全な金属的性質を意図してセミメタル (semimetals)などとして言及され、このような分類グループは一般には周期表の同一領域を指し示しているが、必ずしも同一の元素を相互に含んでいるというわけではない。

非金属に含まれる元素のうち、炭素Bailar et al. 1989, p. 742–3Atkins 2006, pp. 320–21、リンRochow 1966, p. 7Taniguchi et al. 1984, p. 867: …黒リン…[は]むしろ基底状態において非局在化された広い価電子帯によって特徴付けられる。Morita 1986, p. 230Carmalt & Norman 1998, pp. 1–38: リンは…従っていくつかの半金属的性質を有することが期待される。.Du et al. 2010 ファンデルワールス力およびケーソム相互作用に起因する黒リンの層間相互作用は、単層のバンドギャップが大きい（計算値0.75 eV）のとは対照的に、バルク素材ではバンドギャップがより狭くなる（計算値0.19 eV、実測値0.3 eV）ことに寄与していると考えられる。、セレンOberleas, Harland & Harland 1999, p. 168、ヨウ素Steudel 1977, p. 240Segal 1989, p. 481: ヨウ素はいくつかの金属的性質を示す….Jain 2005, p. 1458は、それらの環境条件が熱力学的に最も安定した形状（炭素ではグラファイト、リンでは黒リン、セレンでは灰色セレンなど）において、金属光沢、半導体性（例えば中程度の電気伝導度Lutz 2011, p. 16、比較的狭いバンドギャップYacobi & Holt 1990, p. 10Wiberg 2001, p. 160、光感受性）、伝導体もしくは価電子帯の非局在性を示す。これらの元素は半金属的、半金属性を示す、半金属のような、いくらか半金属（的）、金属的性質を有している、などと評される。

 同素体 
いくつかの元素では、同じ元素の同素体であっても異なる性質（金属的、半金属的もしくは非金属的）を示すことがある。例えば、炭素の同素体のうち、ダイヤモンドは明らかに非金属であるが、グラファイトは半金属に特有の限定的な電気伝導度を示す。リン、セレン、スズおよびビスマスも金属もしくは半金属もしくは非金属的なふるまいを示す同素体を有している。そのため櫻井らは、半金属性は元素に固有のものではなく単体に固有の性質であると注記した。

 しばしば半金属とされる元素 
 セレン
セレンは半金属もしくは非金属としてのふるまいを示し、それらの境界線上に位置する元素であるYoung et al. 2010, p. 9Craig 2003, p. 391 セレンは「ほとんど半金属」であるため、この書籍では半金属に含まれている。。

セレンの最も安定した同素体は六方晶系の結晶構造を取る灰色セレンであり、単斜晶系の結晶構造をとる赤色セレンと比較して数桁高い電気伝導度を示すことから「金属セレン」と呼ばれているMoss 1952, p. 192。セレンの金属的な性質は、光沢Glinka 1965, p. 356、結晶構造（直鎖状の結合の中にわずかに金属結合が含まれていると考えられている）Evans 1966, pp. 124–5、溶融したセレンを引抜加工することによって細い糸状にすることができる性質Regnault 1853, p. 208、「非金属に特有な高酸化数状態」において電気抵抗が発生する性質Scott & Kanda 1962, p. 311、そしてトリヒドロキシセレニウム(IV)の過塩素酸塩であるSe(OH)3+ClO4–の形の加水分解された陽イオンの塩の存在Arlman 1939などによって示される。

セレンの非金属的性質は、脆さ、バンド構造（半導体性）Berger 1997, pp. 86–87、10−9から高純度品で10−12 S·cm−1という低い電気伝導度Glazov, Chizhevskaya & Glagoleva 1969, p. 86（それは非金属である臭素の(7.95 S·cm−1に相当もしくはさらに低いChao & Stenger 1964）、比較的高い電気陰性度Synder 1966, p. 242（修正ポーリングスケールで2.55）、液体状態においても保持される半導体性、そしてセレンの非金属陰イオン形であるSe2–、SeO、SeOにおける化学反応Fritz & Gjerde 2008, p. 235、発煙硫酸に溶解した際に硫黄やテルルと同じくSeのような環状ポリカチオンを形成する能力Cotton et al. 1999, pp. 496, 503–504などによって示される。

 ポロニウム 
ポロニウムはいくつかの性質において明確に金属的でありCotton et al. 1999, p. 502、その金属的な性質は、ポロニウムの多くの塩類の性質、水溶液中において形成するバラ色のPo2+陽イオンの存在Wiberg 2001, p. 594、そしてポロニウムの2つの同素体における金属的な電気伝導度によって示される。しかしながら、Po2–のアニオンを含んだ多数の金属ポロニウム化物を形成するように、非金属的な性質も示すBarrett 2003, p. 119。

 アスタチン 
アスタチンは非金属もしくは半金属に分類されるHarding, Johnson & Janes 2002, p. 61。通常は非金属として分類されるがHawkes 1999Roza 2009, p. 12、いくつかの著しい金属的な性質を有しているKeller 1985。1940年、アスタチン原子の合成に直結した初期の研究者はアスタチンは金属であると考えていたVasáros & Berei 1985, p. 109。その後の1949年の言及では、アスタチンは還元するのが難しく最も不活性な非金属であり、同様に酸化するのが難しく比較的貴な金属であるとされていたHaissinsky & Coche 1949, p. 400。1950年には、アスタチンはハロゲンであるため活性な非金属であるとも言及されたBrownlee et al. 1950, p. 173。

アスタチンの非金属的な性質としては以下のものがある。
 バスタノフは0.7 eVというアスタチンのバンドギャップの計算値を与えBatsanov 1971, p. 811、この値は非金属のものと一致している。伝導帯と価電子帯が切り離されているためアスタチンは絶縁体もしくは半導体であるFeng & Lin 2005, p. 157。
 アスタチンは非金属のように液体状態である温度範囲が狭くBorst 1982, pp. 465, 473、融点575 K、沸点610 Kであると推定されている。
 アスタチンの水溶液中の化学的ふるまいは、様々な陰イオン種の形成に特徴づけられるSchwietzer & Pesterfield 2010, pp. 258–260。
 アスタチンの既知の化合物としてアスタチン化物 (XAt)、アスタチン酸塩 (XAtO3)および1価のハロゲン間化合物があり、それらの性質はハロゲンであり非金属でもあるOlmsted & Williams GM 1997, p. 328Daintith 2004, p. 277ヨウ素の化合物に類似している。

アスタチンの金属的な性質としては以下のものがある。
 サムソノフは典型的な金属のように、アスタチンは強酸酸性溶液から硫化水素にすらも沈殿させられ、硫酸溶液からはアスタチンが遊離する形で置換させられ、電気分解によって陰極上に堆積させられる。ということを観察したSamsonov 1968, p. 590。
 レスラーは、アスタチンの（重）金属的な傾向の更なる兆候について、擬ハロゲン化物、アスタチン陽イオンの錯体、3価のアスタチン陰イオンの錯体ならびに様々な有機溶媒との錯体の形成。を挙げたRossler 1985, pp. 143–144。
 ラオおよびガングリーは、42 kJ/molよりも大きい蒸発熱を持つ元素は液体状態において金属的である点に着目した。そのような元素はホウ素、ケイ素、ゲルマニウム、アンチモン、セレンおよびテルルが含まれる。ヴァサロスおよびベレイは、2価のアスタチンの蒸発熱をこれらの元素の中で最も低い50 kJ/molであると見積もったVasáros & Berei 1985, p. 117。このことから、アスタチンは液体状態において金属的である。2価のヨウ素の蒸発熱は41.17 kJ/molでありKaye & Laby 1973, p. 228、42 kJ/molという金属的な性質を示す閾値にわずかに足りていない。
 チャンピオン他は、アスタチンは強酸酸性溶液中においてAt+およびAtO+として安定して存在し、陽イオンとしてのふるまいを示すとしたChampion et al. 2010。
 Siekierskiとバージェスは、目に見えるほどの大きさに凝集したアスタチンはその激しい放射能による熱で直ちに完全に蒸発してしまうEmsley 2003, p. 48が、もし凝集相を形成することができるならばアスタチンは金属であるだろうと推定、主張したSiekierski & Burgess 2002, pp. 65, 122。

 アルミニウム 
アルミニウムは、その光沢、可鍛性および延性、高い熱および電気の伝導率、最密充填構造を取ることなどから、通常は金属として分類される。しかしながらアルミニウムは以下のような金属としては珍しい性質をいくらか有しており、しばしばアルミニウムを半金属として分類する根拠とされるMetcalfe et al. 1974, p. 539。
 アルミニウムの結晶構造には、金属のような無方向性の結合ではなく、方向性の結合が存在する証拠がみられるOgata, Li & Yip 2002Boyer et al. 2004, p. 1023Russell & Lee 2005, p. 359。
 いくつかの化合物においてはAl3+陽イオンを形成するが、他のほとんどの結合は共有結合であるCooper 1968, p. 25Henderson 2000, p. 5Silberberg 2002, p. 312。
 両性酸化物を形成し、条件次第でガラス質を形成する。
 アルミン酸陰イオンを形成し、そのふるまいは非金属的な性質であると考えられているHamm 1969, p. 653。
ストットは、金属的な物理的性質を有するものの、いくつかの非金属的な化学的性質も有する弱い金属であるとアルミニウムを分類したStott 1956, p. 100。スティールは、アルミニウムの両性酸化物を形成し、多くの共有結合性の化合物を形成する性質は弱い金属に類似しているが、それでもアルミニウムは高い負の電極電位を有する、強く電気的に陽性な金属であると、アルミニウムの化学的なふるまいをやや逆説的に記したSteele 1966, p. 60。

半金属としてのアルミニウムの理解は、その多くの金属的な性質と、金属と非金属の境界線に隣接した元素が半金属であるという記憶を呼び戻すために、アルミニウムがその代表的な例外であるということを重要視するために、しばしば議論されるDaub & Seese 1996, pp. 70, 109: アルミニウムは半金属ではなく、大部分は金属的な性質を有しているため金属であるDenniston, Topping & Caret 2004, p. 57: アルミニウム (Al)は半金属でなく金属に分類されることに注意Hasan 2009, p. 16: アルミニウムは半金属の特徴を有しておらず、むしろ金属のそれである。

 位置と区別 
半金属は周期表上において、金属と非金属との境界線の両端に集まる。それらの元素は一般的に、左下に向かうほど金属的な性質が増し、右上に向かうほど非金属的な性質が増す。この境界線が規則的な階段で表現される場合、それらのグループにとって最も臨界温度の高い元素（アルミニウム、ゲルマニウム、アンチモン、ポロニウム）が境界線の直下に位置することになるHorvath 1973, p. 336。この境界線は、金属-非金属線 (metal-nonmetal line)Tarendash 2001, p. 78、半金属線 (metalloid line)Thompson 1999DiSalvo 2000, p. 1800、半金属線 (semimetal line)Whitley 2009、ジントル境界 (Zintl border)King 2005, p. 6006、ジントル線 (Zintl line)Herchenroeder & Gschneidner 1988De Graef & McHenry 2007, p. 34などと呼ばれる。後ろの2つは、1941年にフリッツ・ラーベスによって命名された第13族元素と第14族元素との間に引かれた垂直線（）Kniep 1996, p. xixおよび、通常周期表上で第14族元素より右側に位置する元素と金属元素によって形成される塩のような化合物と、第13族元素と金属元素によって形成される金属間化合物とを区別するのに使用される境界線Nordell & Miller 1999, p. 579も意味する。

このような金属と非金属を分割する境界線の概念は、少なくとも1869年より古い文献において記述されているHinrichs 1869, p. 115 ヒリンクスはその記事において、原子量によって並べられた周期表に含めたが、金属と非金属の境界線は示さなかった。むしろ彼は、元素もしくはその化合物の特性は、単純な線に囲われたグループを形成する。炭素、ヒ素、テルルを通して引かれた線は、金属光沢を持つものと持たないものとに元素を分割する。気体状の元素は単独で小さなグループを形成し、塩素がその境界線を形成する。また、他の性質のための境界線が引かれるかもしれない。と書き記した。。1891年、ウォーカーは金属と非金属の境界として周期表上に斜めの直線を引いて「図表化」したものを公表したWalker 1891, p. 252。1906年、は、彼の非常に影響力のあるMiles & Gould 1976, p. 444: 彼が1906年に出したIntroduction to General Inorganic Chemistryは20世紀の第1四半期の間で化学分野における最も重要な教科書のうちの1冊である教科書Introduction to General Inorganic Chemistryにおいて、非金属を残りの元素から分離するジグザグの線を周期表上に含めたSmith 1906, pp. 408, 410。

1923年、アメリカの化学者であるホーレス・グローブス・デミングは、彼の書いた教科書General Chemistry: An elementary surveyにおいて、金属と非金属を分離する階段状の線を短周期表（メンデレーエフの周期表）および各族を18列に並べた通常の周期表のそれぞれに含めたDeming 1923, pp. 160, 165。1928年、メルクは当時アメリカの学校で広く流布していたデミングの18列の周期表を配布する準備を行い、1930年代までにはデミングの周期表は化学のハンドブックや百科事典にまで掲載されるようになった。それはまた、社によって長年配布され続けたAbraham, Coshow & Fix, W 1994, p. 3Emsley 1985, p. 36Fluck 1988, p. 432。

一部の著者は、金属と非金属の境界線に接している元素を半金属としては分類せず、その代り、例えば境界線の左側に接する元素を若干の非金属的性質を示す、対して右側に接する元素を若干の金属的性質を示すといった注釈をした。このような対となった分類は、金属や非金属の間の結合の種類を決定するための単純な規則の確立を容易にすることができる。他の著者は、いくつかの元素を半金属と分類することが半金属は周期表上の境界線上で急に一体として変化するのではなく、その性質が徐々に変化していくことが強調されるという事を提示したBrown & Holme 2006, p. 57。時折、金属と非金属の間の境界線は、金属と半金属および半金属と非金属をそれぞれ分割する2本の境界線とされることもあるSwenson 2005。

いくつかの周期表では、金属と非金属の形式的な境界線が無くとも半金属元素を区別する。その場合、境界線の代わりに斜めの帯もしくは広がった領域Chedd 1969, pp. 12–13のような左上から右下に走る範囲で示され、それはヒ素の周りに集まる。メンデレーエフは、金属と非金属の間に明確な境界を引くことは不可能であり、そこにはいくつもの中間的な物質が存在しているという見解を示したMendeléeff 1897, p. 23。いくつかの他の出典は、境界線の混乱や曖昧さを注記しMackay & Mackay 1989, p. 24Norman 1997, p. 31、見かけ上不定であると示唆しWhitten, Davis & Peck 2003, p. 1140、その妥当性に対する反論の論拠を提供し、そしてその誤解を招き、論争となり、またはおおよその性質としてのコメントが行われたKotz, Treichel & Weaver 2005, pp. 79–80Housecroft & Constable 2006, p. 322。デミング自身も、この境界線を正確には引けないことを注記したDeming 1923, p. 381。

 用途 

ヒ素やアンチモンのような一般的な半金属は、それらの純粋な単体で構造材として用いるには脆すぎるRussell & Lee 2005, pp. 421, 423。一般的な半金属の典型的な用途としては以下に示すように、ガラス質の酸化物としての用途、合金の構成元素もしくは添加剤としての用途、半導体の構成元素もしくはそのドーパントとしての用途などが挙げられる。

 ガラス 
半金属元素の酸化物である酸化ホウ素 (B2O3)、二酸化ケイ素 (SiO2)、二酸化ゲルマニウム (GeO2)、三酸化二ヒ素 (As2O3)および三酸化アンチモン (Sb2O3)はガラス質を形成する。二酸化テルル (TeO2)もまたガラス質を形成するが、そのためには結晶の形成を避けるために焼入れを行うか、もしくは不純物を添加剤としてを加える必要があるKaminow & Li 2002, p. 118。これらの化合物は、化学用や家庭用、産業用のガラス製品において実用されておりDeming 1925, pp. 330 (As2O3), 418 (B2O3; SiO2; Sb2O3)Witt & Gatos 1968, p. 242 (GeO2)、特にゲルマニウムおよびテルルは光学ガラスとして利用されているEagleson 1994, p. 421 (GeO2)Rothenberg 1976, 56, 118‒119 (TeO2)。

 合金 
1914年、Deschは、特定の非金属元素は明確に金属的な性質の化合物を形成することが出来、これらの元素はしたがって合金の組成として組み込むことが可能であるかもしれないと書き記した。彼は合金の構成元素として、特にケイ素、ヒ素およびテルルを想定していた。後にPhillipsとWilliamsは、ケイ素、ゲルマニウム、ヒ素、アンチモンの貧金属との混合物はおそらく最良の合金であるとされると記したPhillips & Williams 1965, p. 620。

半金属元素を合金に加えることで、その融点を下げる方向に制御することができる。また、その合金の融点 (Tm)に対するガラス転移温度 (Tg)の比 (Tg/Tm)を大きくすることで非晶質な合金を形成することができるため、半金属元素を加えて融点を下げるということは非晶質な合金が得やすくなることを意味している第16回ホウ素ホウ化物および関連物質国際会議組織委員会 (2008)、291頁。。

ホウ素は遷移金属との間で、MnB (n＞2の場合)の組成の金属間化合物および合金を形成する事ができるVan der Put 1998, p. 123。このような合金もしくは金属間化合物は、最密に充填された金属原子の隙間にホウ素原子が入り込む形で形成されるコットン、ウィルキンソン (1987)、290頁。。Sandersonは、ケイ素は自然な状態においては半金属であるが、金属との合金を形成する能力においては完全に金属的に見えるとコメントしたSanderson 1960, p. 83。鉄、コバルト、ニッケルの3元合金にホウ素およびケイ素を添加することで、透磁性の大きな非晶質の軟磁性合金を形成することができるDavis (2002)、407頁。。このような合金は保磁力が低いためにヒステリシス損を低く抑えることが可能となり、非晶質合金であることに起因して電気抵抗が大きいため渦電流損も低く抑えられる。これらの性質を利用して、磁気ヘッドや電気トランスの鉄芯のような軟磁気性が要求される用途において有用な材料として広く用いられている第16回ホウ素ホウ化物および関連物質国際会議組織委員会 (2008)、293-294頁。。ゲルマニウムは多くの金属元素と合金を形成することができ、その中で最も重要なものとして第11族元素（銅族元素）との合金が挙げられるKlug & Brasted 1958, p. 199。ヒ素はプラチナや銅を含む金属と合金を形成することができるGood et al. 1813。アンチモンは活字合金（アンチモンを最高25 wt%含んだ鉛合金）やピューター（アンチモンを最高20 wt%含んだスズ合金）に代表されるように、合金の構成元素としてよく知られているRussell & Lee 2005, pp. 423‒4; 405‒6。テルルは銅との合金として利用される。1973年のアメリカ地質調査所の報告によれば、当時のテルル生産量のおよそ18 %は銅-テルル合金（テルルを40から50 %含む）および鉄-テルル合金（テルルを50から58 %含む）向けに販売されていたDavidson & Lakin 1973, p. 627。

 半導体および電子素材 
全ての一般的な半金属もしくはそれらの化合物は、半導体もしくは固体電子工学産業における用途が見つけられているBerger 1997, p. 91Hampel 1968, passim。その代表的な例としてケイ素は半導体の主要用途の一つである太陽電池材料として広く利用されており、テルルの化合物であるテルル化カドミウムも低コストな太陽電池材料として実用化されている。ホウ素はその高い融点と、不純物の導入および制御、保持の困難さに起因して単結晶を得ることが相対的に難しかったため、ホウ素が半導体として利用され始めたのは他の半金属元素よりも遅かったRochow 1966, p. 41Berger 1997, pp. 42‒43。

As2Se3やSb2Te3のようなIV-V族化合物半導体は、ガラス質を形成する低融点半導体として利用される。また、InSbやBixSb1-xのような半金属合金は、バンドギャップの非常に小さな（InSbで0.17 eV）微小ギャップ半導体として利用される。Mg2SiやMg2GeのようなII-IV族半導体もバンドギャップが狭いDavis (2002)、260頁。。

 歴史 
 1800年以前 
固体で溶融する可鍛性の物質であるという古代における金属の概念は、プラトンの『ティマイオス』（紀元前360年）やアリストテレスの『気象学』に見られるCornford 1937, pp. 249–50Obrist 1990, pp. 163–64。強く金属的な性質を示す物質を、金属的な性質が劣っている物質（例えば亜鉛、アンチモン、ビスマス、輝安鉱、黄鉄鉱、方鉛鉱など）から分離するための分類システム構築の試みは、 (1310年)、伝承では1392年生まれの(Conclusiones)、パラケルスス1493もしくは1494年生まれ、ヘルマン・ブールハーフェの（Elementa Chemiæ 1733年）などによって行われ、これらは半金属 (semi-metals)もしくは偽金属(bastard metals)と呼ばれたPaul 1865, p. 933Roscoe & Schorlemmer 1894, pp. 3–4。1735年、イェオリ・ブラントは可鍛性の有無をこの分類の原則とすることを提言し、その原則に従って水銀を金属から分離した。ルドルフ・ヴォーゲル (Institutiones Chemiæ 1755年)およびビュフォン (Histoire naturelle des Minéraux 1785年)も同様の見解を示した。その後の1759-60年、ブラウンによって冷却による水銀の凝固が観察され、それが1783年にハチンズとヘンリー・キャヴェンディッシュによって確認されたためJungnickel & McCormmach 1996, p. 279–281、水銀の可鍛性が明らかとなり水銀は金属に含まれるようになった。しかし、これらの脆く、不完全な金属であるという非金属の概念Craig 1849Roscoe & Schorlemmer 1894, pp. 1–2は、アントワーヌ・ラヴォアジエの「革命的」Strathern 2000, p. 239な『化学原論』が出版された1789年以降、徐々に放棄されたRoscoe & Schormlemmer 1894, p. 4。

 1800年から1950年代まで 
1807年、金属と金属に類似した物質との古い分類を復活させる試みTweney & Shirshov 1935においてヒルマンとサイモンは、新しく発見された元素であるナトリウムおよびカリウムが水よりも軽く、多くの化学者が金属として分類することに賛成しなかったことから、これらの元素に言及するために半金属という用語を用いることを提言したが、化学者のコミュニティーに無視された。

1811年もしくは1812年、イェンス・ベルセリウスは、非金属元素がオキソアニオンを形成する能力（例えばクロムがクロム酸イオンCrO42-を形成するように多くの金属がオキソアニオンを形成するのと同様に、例えば硫黄が硫酸イオンSO42-を形成するように非金属元素もオキソアニオンを形成する）に関して半金属と呼称したPartington 1964, p. 168Bache 1832, p. 250。ベルセリウスの用いた半金属という語の用法は広く採用されたが、それはその後の論評者らによって直観に反する、誤用される、妥当でないGlinka 1958, p. 76、もしくは説得力がないと評価された。1825年、ベルセリウスのTextbook of Chemistryの改定されたドイツ語版において、ベルセリウスは自らが定義した半金属の概念を3種類に再分割した。1つは常に気体である「gazloyta」（水素、窒素、酸素）、1つは真の半金属「metalloid」（硫黄、リン、炭素、ホウ素、ケイ素）、そしてもう1つは塩を形成する「halogenia」（フッ素、塩素、臭素、ヨウ素）であるBerzelius 1825, p. 168。1845年に発行されたA dictionary of science, literature and artにおいて、ベルセリウスによる元素の分類は「I. gazolytes; II. halogens; III. metalloids（一定の側面においては金属に類似しているが、他は広く異なっている）; IV. metals」と表されたBrande & Cauvin 1945, p. 223。

1844年、ジャクソンは金属に類似しているが、いくつかの性質が欠損しているという現在の半金属の概念と類似した意味を半金属の用語に与えたJackson 1844, p. 368。1864年、非金属の分類のために使用されていた半金属という用語は最高機関によって依然として認可されていたが、その使用は必ずしも適切ではなく、半金属の用語はより正確であるヒ素のような他の元素への適用も考慮されていたThe Chemical News and Journal of Physical Science 1864。1866年という早い年代に、一部の著者は非金属元素への言及のための用語として、「半金属」よりもむしろ「非金属」という語を使用していたThe Chemical News and Journal of Physical Science 1888。1876年、チルデンは酸素、塩素、フッ素のような元素に半金属という用語を与えるような慣例が非論理的であるにもかかわらず非常に一般的であることに反対して抗議し、それまでの分類に代わって元素を真の金属であるbasigenic、半金属であるimperfect metals、非金属であるoxigenicの3つに分割したTilden 1876, p. 198。1888年になっても、金属、非金属、半金属という元素の分類は、依然として金属と半金属という分類よりも特殊な分類であると考えられており、潜在的な混乱の原因であった。

1911年、ビーチは半金属について以下のように説明したBeach 1911。

1917年ごろ、ミズーリ州薬剤師審議会は以下のように記した。

1920年代間、半金属という用語の2つの意味は流行の移り変わりを受けているように見えた。コーチはA Dictionary of Chemical Termsにおいて、「半金属」とは「非金属」の古くすたれた言い方であると定義したCouch 1920, p. 128。一方でWebster 's New International Dictionaryにおいては、非金属を言及するための半金属という用語の使用は、ヒ素やアンチモン、テルルのような典型的な金属に類似した元素へ何らかの方法で適用される基準として注記されたWebster's New International Dictionary 1926, p. 1359。半金属という用語の使用は、その後1940年までの間大きく流動していた。半金属の用語を中間もしくは境界線上の元素に対して適用するという合意は、続く1940年から1960年の間には起こらなかった。

1947年、ライナス・ポーリングは、彼の古典的Lundgren & Bensaude-Vincent 2000, p. 409かつ影響力のあるGreenberg 2007, p. 562テキストであるGeneral chemistry: An introduction to descriptive chemistry and modern chemical theoryにおいて、半金属についての言及を行った。ポーリングは半金属を中間的な性質を有する元素である…ホウ素、ケイ素、ゲルマニウム、ヒ素、アンチモン、テルル、ポロニウムを含み、[周期表上で]斜めの領域を占領していると記述したPauling 1947, p. 65。1959年、国際純正・応用化学連合 (IUPAC)は、たとえ半金属という用語が非金属の概念を意味する用語としてフランス人などの間でいまだ使われているとしても、半金属という用語は非金属を表すために用いてはならないと勧告したIUPAC 1959, p. 10。

 1960年代以降 
1970年、IUPACはさらに、半金属 (metalloid)という用語は異なる言語において継続的に一貫性なく使用されているため半金属 (metalloid)という用語を放棄するように勧告し、金属、半金属 (semimetal)、非金属の用語を代わりに用いることを提案したIUPAC 1971, p. 11。しかしながら2010年現在では、バンド理論における半金属 (semi-metal)という用語と明確に区別ができるため、元素の分類における「semimetal」という用語の使用は「metalloid」という用語よりもむしろ少なくなっているAtkins 2010, p. 20。「metalloid」という用語はこのような奇妙で中間的な性質の元素を正確に説明しており、「metalloid」という用語が時代遅れであるという言及はナンセンスであると評されたGray 2010。

 バンド理論における半金属 

バンド理論における半金属（Semi-metal、以下本節においてセミメタルという）はフェルミエネルギーが、価電子帯の最上部と、伝導帯の最下部を横切っている状態（価電子帯と伝導帯が僅かに重なっている）、またはその状態を示す物質。この場合、価電子帯最上部にホールができ、伝導帯最下部は電子が占有している日本金属学会 (1990) 209頁。。金属より電気伝導度（電気伝導率）は低い。セミメタルとしては、グラファイト、ヒ素、アンチモン、ビスマスなどがある日本金属学会 (1990) 201-202頁。。

温度と電気伝導との関係は、金属と同じで温度が下がるほど電気伝導は良くなる（電気伝導度が上がる）。セミメタルの特徴としては、キャリアが少ない日本金属学会 (1990) 201頁。、有効質量が小さい日本金属学会 (1990) 277頁。、反磁性磁化率伏屋 (2008) 565-578頁。や誘電率が大きい日本金属学会 (1990) 225頁。ことなどが挙げられる。

なお、ハーフメタリックという用語は、ここで述べたセミメタルとは別の概念である。

 脚注 

 注釈 

 出典 

 参考文献 
 和書 












 洋書 

 version 1.0.




  （和訳：『シュライバー・アトキンス 無機化学 上・下』、田中勝久、平尾 一之、北川 進 翻訳、東京化学同人 (2008)、ISBN 4807906674, ISBN 4807906682）




































































































































  ソビエト連邦科学アカデミーの学術雑誌であるSolid State Physics (Fizika tverdogo tela)の英訳






























































































































 関連項目 
 物性物理
 バンド計算
 第一原理バンド計算
 金属
 半導体
 絶縁体

 外部リンク 


*
Category:金属
Category:物質
Category:バンド計算