五氧化二鉭 (Ta₂O₅) 是一種用途廣泛的寬帶隙半導(dǎo)體材料。由于具有很高的介電常數(shù)，它是替代二氧化硅 (SiO₂) 作為新一代電子器件的氧化物絕緣層的備選材料之一。它具有很高的光折射率，因此作為涂層材料被應(yīng)用在常見(jiàn)的光學(xué)器件 (如相機(jī)鏡頭) 以及一些超高精度的測(cè)量?jī)x器上，例如著名的激光干涉引力波天文臺(tái) (LIGO)。在LIGO的兩個(gè)互相垂直的激光干涉長(zhǎng)臂之中，反射鏡面的材料主要是由相互疊加的SiO₂和Ta₂O₅薄膜層構(gòu)成。此外，Ta₂O₅還可以作為抗腐蝕的保護(hù)膜，以及電催化和光催化材料。

　　半個(gè)多世紀(jì)前，人們?cè)趯?shí)驗(yàn)上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在大約1320°C的時(shí)候，Ta₂O₅會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)相變，從低溫相 (L-Ta₂O₅) 轉(zhuǎn)化為高溫相 (H-Ta₂O₅)。從那以后，盡管有大量的研究工作投入到Ta₂O₅的低溫相和高溫相的研究之中，其晶格結(jié)構(gòu)仍然存在著爭(zhēng)議和不確定性。由于高品質(zhì)的Ta₂O₅單晶材料生長(zhǎng)的困難，由X射線衍射 (XRD) 提供的原子尺度的結(jié)構(gòu)信息非常有限。事實(shí)上，人們發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)上獲得的Ta₂O₅的晶格結(jié)構(gòu)非常依賴于生長(zhǎng)環(huán)境 (溫度、壓力等) 以及合成方法。以低溫相為例，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)/報(bào)道了一系列Ta₂O₅的晶體相和結(jié)構(gòu)模型: 如L_SR, L_GMR, β_AL, β_R, λ, δ, B, Z等。先前的性原理計(jì)算表明，這些已知的結(jié)構(gòu)相當(dāng)中，B-Ta₂O₅在能量上最穩(wěn)定，λ次之，第三穩(wěn)定是L_SR相。