Likheter mellom ledere og isolatorer

Alt materialet består av atomer. Arrangementet av atomene bestemmer deres respons på ledning av elektrisitet. Materialer som ikke leder strøm klassifiseres som isolatorer og de som leder kalles ledere. Ledere tillater fullstendig strøm å komme seg gjennom. Superledere har null motstand, vanligvis ved lave temperaturer. Likheter eksisterer mellom isolatorer og ledere når det gjelder struktur, hardhet og mykhet, tetthet og doping, som er når noe annet element eller forbindelse er innlemmet i en isolator eller en leder for å endre dets elektriske oppførsel. Doping kan endre en leder til en isolator og omvendt.

Alt materialet består av atomer ordnet på mange forskjellige måter. Ledere og isolatorer deler denne ultimate likheten på atomnivå. For eksempel består tre, en isolator, av karbon, hydrogen og oksygenatomer ordnet i en bestemt struktur for å gi materialet som kalles tre. Et materiale som nioboksid, en leder, inneholder atomer av niob og oksygen. Her er strukturen annerledes, men den grunnleggende byggesteinen i ledere og isolatorer er atomer.

Hardhet og mykhet er funksjoner som deles av ledere og isolatorer. For eksempel er svovel en isolator og er myk. Sodium, et metall, er en leder og er også mykt. På den harde siden har vi jern, som er en leder, og glass, som er en hard isolator.

Tetthet er et mål på hvor tungt et materiale er eller hvor tett pakket atomene er. Materialer med høy tetthet kan eksistere som ledere eller isolatorer. For eksempel er bly, en leder, et materiale med høy tetthet. Så er også blyoksid, en isolator.

Passende doping av en isolator kan gjøre den til en halvleder eller til og med en superleder. Et eksempel er lantankobberoksid, en keramisk isolator. I 1986 dopet George Bednorz og Alex Muller det med litt Barium, og det ble en superleder med høy overgangstemperatur. De fikk Nobelprisen i fysikk i 1987 for det kjemiske trikset om å konvertere en isolator til en superleder via doping. På samme måte kan en leder bli gjort til å bli en isolator gjennom doping. Aluminium er en leder. Doping av aluminium med oksygen gir aluminiumoksid, en isolator.