Vadītāju un izolatoru līdzības

Visi materiāli sastāv no atomiem. Atomu izvietojums nosaka to reakciju uz elektrības vadīšanu. Materiāli, kas nevada elektrību, tiek klasificēti kā izolatori, un materiāli, kas vada, tiek saukti par vadītājiem. Diriģenti pilnībā ļauj elektrībai viegli iziet cauri. Supravadītājiem ir nulle pretestība, parasti zemā temperatūrā. Starp izolatoriem un vadītājiem pastāv līdzība attiecībā uz struktūru, cietību un maigumu, blīvumu un dopingu, kas ir tad, kad kāds cits elements vai savienojums ir iestrādāts izolatorā vai vadītājā, lai mainītu tā elektrisko uzvedība. Dopings var nomainīt vadītāju uz izolatoru un otrādi.

Visi materiāli sastāv no atomiem, kas sakārtoti dažādos veidos. Diriģentiem un izolatoriem ir kopīga šī līdzība atomu līmenī. Piemēram, koks, izolators, sastāv no oglekļa, ūdeņraža un skābekļa atomiem, kas sakārtoti noteiktā struktūrā, lai iegūtu materiālu, ko sauc par koksni. Tāds materiāls kā niobija oksīds, vadītājs, satur niobija un skābekļa atomus. Šeit struktūra ir atšķirīga, bet vadītāju un izolatoru pamatelements ir atomi.

Cietība un maigums ir īpašības, ko dala vadītāji un izolatori. Piemēram, sērs ir izolators un ir mīksts. Nātrijs, metāls, ir vadītājs un arī mīksts. No cietās puses mums ir dzelzs, kas ir vadītājs, un stikls, kas ir ciets izolators.

Blīvums ir materiāla smaguma vai atomu blīvuma pakāpe. Augsta blīvuma materiāli var pastāvēt kā vadītāji vai izolatori. Piemēram, svins, vadītājs, ir augsta blīvuma materiāls. Tāpat ir svina oksīds, izolators.

Atbilstoša izolatora dopēšana var padarīt to par pusvadītāju vai pat supravadītāju. Piemērs ir keramikas izolators lantāna vara oksīds. 1986. gadā Džordžs Bednorcs un Alekss Mullers to pievienoja ar nelielu daudzumu bārija, un tas kļuva par supravadītāju ar augstu pārejas temperatūru. Viņi ieguva Nobela prēmiju fizikā 1987. gadā par šo ķīmisko triku - izolatoru pārveidojot par supravadītāju, izmantojot dopingu. Tāpat ar dopinga palīdzību diriģentu var padarīt par izolatoru. Alumīnijs ir vadītājs. Alumīnija dopings ar skābekli dod alumīnija oksīdu, izolatoru.