酸化ガリウム(III)
β-酸化ガリウム(III)は融点が1740 °Cであり、最も安定した形である。歪んだ立方最密充填構造の配列をとり、歪んだ四面体および八面体構造を有する。Ga-Oの結合距離はそれぞれ1.83、2.00 Åである。β-酸化ガリウム(III)の安定性はこれらの構造の歪みに起因している。
酸化ガリウム(III)は重要な機能性材料である。レーザーや蛍光体、発光材料の用途について研究されており、触媒能を有していることが示され、また半導体接合部の絶縁障壁としても利用される。
安定酸化物である単斜晶系β-酸化ガリウム(III)はガスセンサーや蛍光体、発光体、太陽電池セルの誘電コーティングなどに利用されている。また、深紫外における透明伝導体の用途の可能性も示されている。
酸化ガリウム(III)のナノリボンおよびナノシートはGaと水を高温で反応させるか、高温にした酸素雰囲気下で窒化ガリウムを蒸発させることによって合成される。熱蒸発反応によって作られた反応物の分析には、X線回折装置 (XRD)や走査型電子顕微鏡 (SEM)、透過型電子顕微鏡 (TEM)、エネルギー分散型X線分析 (EDS)などが用いられる。これらの分析結果より反応物は灰色の綿状構造であることが示された。SEMによって反応物がワイヤー状構造およびシート状構造であることを示し、TEM写真は酸化ガリウム(III)がリボン状構造であることが確認された。酸化ガリウム(III)のナノリボンおよびナノシート構造は純粋な単結晶であり、構造のずれは見られなかった。
ナノリボンおよびナノシートの構造(すなわち波状のシート構造)は、結晶成長がVLSメソッド (en:Vapor-liquid-solid method)、VSメソッド (Vapor-solid method)による動力学的な成長であることを示している。VLSおよびVSはナノワイヤーの一般的な結晶成長機構である。VLSメソッドでは自然な触媒支援プロセスによって金属粒子がワイヤーの成長に寄与することで触媒活性サイトを形成し、VSメソッドでは高温の酸化物蒸気が基質の低温部位に蒸着されてリボン状のナノ構造を形成する。