Podobnosti mezi vodiči a izolátory

Všechny materiály jsou tvořeny atomy. Uspořádání atomů určuje jejich reakci na vedení elektřiny. Materiály, které nevodí elektřinu, se klasifikují jako izolátory a materiály, které nevodí, se nazývají vodiče. Vodiče plně umožňují snadný průchod elektřiny. Supravodiče mají nulový odpor, obvykle při nízkých teplotách. Mezi izolátory a vodiči existují podobnosti, pokud jde o strukturu, tvrdost a měkkost, hustotu a doping, což je, když je do izolátoru nebo vodiče začleněn nějaký jiný prvek nebo sloučenina, která mění jeho elektrickou energii chování. Doping může změnit vodič na izolátor a naopak.

Všechny materiály jsou tvořeny atomy uspořádanými mnoha různými způsoby. Vodiče a izolátory sdílejí tuto konečnou podobu na atomové úrovni. Například dřevo, izolátor, je tvořeno atomy uhlíku, vodíku a kyslíku uspořádanými v konkrétní struktuře, která poskytuje materiál zvaný dřevo. Materiál jako oxid niobu, vodič, obsahuje atomy niobu a kyslíku. Zde je struktura odlišná, ale základním stavebním kamenem vodičů a izolátorů jsou atomy.

Tvrdost a měkkost jsou vlastnosti sdílené vodiči a izolátory. Například síra je izolátor a je měkká. Sodík, kov, je vodič a je také měkký. Na tvrdé straně máme železo, což je vodič, a sklo, které je tvrdým izolátorem.

Hustota je měřítkem toho, jak těžký je materiál nebo jak úzce jsou zabaleny atomy. Materiály s vysokou hustotou mohou existovat jako vodiče nebo izolátory. Například olovo, vodič, je materiál s vysokou hustotou. Stejně tak je to oxid olovnatý, izolátor.

Vhodný doping izolátoru z něj může udělat polovodič nebo dokonce supravodič. Příkladem je oxid měďnatý lanthanu, keramický izolátor. V roce 1986 to George Bednorz a Alex Muller dopovali malým množstvím barya a stal se z nich supravodič s vysokou teplotou přechodu. V roce 1987 dostali Nobelovu cenu za fyziku za chemický trik přeměny izolátoru na supravodič pomocí dopingu. Podobně lze dopingem vyrobit vodič, který se stane izolátorem. Hliník je vodič. Doping hliníku kyslíkem dává oxid hlinitý, izolátor.