ホウ素の同素体
α-正方晶ホウ素は中央に位置する単独のホウ素原子の周りを正20面体のB12クラスターが囲うことで4面体構造を形成している。また、単位格子の頂点にも単独のホウ素原子が位置しており単位格子中には合計で50個のホウ素原子が存在する。構造上、単独原子としてはホウ素よりも窒素や炭素の方が構造を安定化しやすいため純粋なα-正方晶ホウ素は得にくく、通常は単独原子が窒素や炭素で置換したB50N2やB50C2といった構造を取っている。また、α-正方晶ホウ素はα-菱面体晶とβ-菱面体晶の中間程度の密度であり、他の元素の原子がドープされやすい空隙が存在している。
純粋なα-正方晶ホウ素は等方性炭化ホウ素 (B50C2) もしくは窒化ホウ素 (B50N2) の基板上に蒸着した薄膜やナノワイヤーとしてのみ合成されている。ナノワイヤー構造は表面エネルギーが小さいために純粋なα-正方晶ホウ素が安定して存在できると考えられており、超電導物質や原子力関係の素材などへの応用に向けた研究が行われている。
; Kanel, G. I.; Utkin, A. V.; Razorenov, S. V. (2009). “Rate of the energy release in high explosives containing nano-size boron particles” (PDF). Central European Journal of Energetic Materials 6 (1): 15–30 (18). http://www.wydawnictwa.ipo.waw.pl/cejem/vol-6-1-2009/Kanel.pdf.
↑ α-正方晶ホウ素の構造の想定が初めて報告されたのが1943年であり、炭化ホウ素もしくは窒化ホウ素の基板上に薄膜を蒸着させることによって初めて純粋なα-正方晶ホウ素のみを合成した報告がなされたのが1973年である: Kunzmann, P. M. (1973). Structural studies on the crystal chemistry of icosahedral boron framework structure derivatives. PhD thesis. Cornell University; Amberger, E. (1981). "Elemental boron". In Buschbeck, K. C..