Методами ДТА, РФА, СЭМ-ЭДС, а также измерением микротвердости исследованы фазовые равновесия в  системе Tl₂Te–Tl₉TbTe₆. Построена фазовая диаграмма, а также концентрационные зависимости параметров кристаллической решетки и микротвердости. Установлено, что система характеризуется образованием широких областей твердых растворов со структурой Tl₅Te₃. Однако система не квазибинарна в силу перитектического характера плавления соединения Tl₉TbTe₆.