ความคล้ายคลึงกันระหว่างตัวนำและฉนวน

วัสดุทั้งหมดประกอบด้วยอะตอม การเรียงตัวของอะตอมเป็นตัวกำหนดปฏิกิริยาต่อการนำไฟฟ้า วัสดุที่ไม่นำไฟฟ้าจัดเป็นฉนวนและวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเรียกว่าตัวนำ ตัวนำไฟฟ้ายอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้อย่างง่ายดาย ตัวนำยิ่งยวดมีความต้านทานเป็นศูนย์ โดยปกติจะมีอุณหภูมิต่ำ มีความคล้ายคลึงกันระหว่างฉนวนและตัวนำในแง่ของโครงสร้าง ความแข็งและความนุ่มนวล ความหนาแน่นและการเติม ซึ่งก็คือเมื่อองค์ประกอบหรือสารประกอบอื่น ๆ ถูกรวมเข้ากับฉนวนหรือตัวนำเพื่อเปลี่ยนไฟฟ้า พฤติกรรม. ยาสลบสามารถเปลี่ยนตัวนำเป็นฉนวนและในทางกลับกัน

วัสดุทั้งหมดประกอบด้วยอะตอมที่จัดเรียงในรูปแบบต่างๆ ตัวนำและฉนวนมีความคล้ายคลึงกันในระดับอะตอม ตัวอย่างเช่น ไม้ ซึ่งเป็นฉนวนไฟฟ้าประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจนที่จัดเรียงในโครงสร้างเฉพาะเพื่อให้วัสดุที่เรียกว่าไม้ วัสดุเช่นไนโอเบียมออกไซด์ตัวนำประกอบด้วยอะตอมของไนโอเบียมและออกซิเจน โครงสร้างนี้แตกต่างกัน แต่ส่วนประกอบพื้นฐานในตัวนำและฉนวนเป็นอะตอม

ความแข็งและความนุ่มนวลเป็นคุณสมบัติที่ใช้ร่วมกันโดยตัวนำและฉนวน ตัวอย่างเช่น กำมะถันเป็นฉนวนและมีความอ่อนนุ่ม โซเดียมเป็นโลหะเป็นตัวนำและยังอ่อนอีกด้วย ด้านแข็ง เรามีเหล็ก ซึ่งเป็นตัวนำ และแก้ว ซึ่งเป็นฉนวนแข็ง

ความหนาแน่นเป็นตัววัดว่าวัสดุมีน้ำหนักมากเพียงใดหรืออะตอมบรรจุแน่นแค่ไหน วัสดุความหนาแน่นสูงสามารถมีอยู่เป็นตัวนำหรือฉนวน ตัวอย่างเช่น ตะกั่ว ตัวนำ เป็นวัสดุที่มีความหนาแน่นสูง ตะกั่วออกไซด์ก็เป็นฉนวนเช่นกัน

ยาสลบที่เหมาะสมของฉนวนสามารถทำให้เป็นเซมิคอนดักเตอร์หรือแม้แต่ตัวนำยิ่งยวด ตัวอย่างคือแลนทานัมคอปเปอร์ออกไซด์ซึ่งเป็นฉนวนเซรามิก ในปี 1986 George Bednorz และ Alex Muller ได้เจือด้วยแบเรียมเล็กน้อย และกลายเป็นตัวนำยิ่งยวดที่มีอุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงสูง พวกเขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 2530 สำหรับเคล็ดลับทางเคมีในการเปลี่ยนฉนวนเป็นตัวนำยิ่งยวดผ่านการเติม ในทำนองเดียวกัน ตัวนำสามารถทำให้เป็นฉนวนได้โดยใช้ยาสลบ อลูมิเนียมเป็นตัวนำ ยาสลบอะลูมิเนียมกับออกซิเจนให้อะลูมิเนียมออกไซด์ซึ่งเป็นฉนวน