Всі матеріали складаються з атомів. Розташування атомів визначає їх реакцію на провідність електрики. Матеріали, які не проводять електрику, класифікуються як ізолятори, а ті, що проводять, називаються провідниками. Провідники повністю дозволяють електриці легко проходити через. Надпровідники мають нульовий опір, як правило, при низьких температурах. Існує схожість між ізоляторами та провідниками щодо структури, твердості та м’якості, щільності та легування, це коли якийсь інший елемент або сполука вбудовується в ізолятор або провідник для зміни його електричного поведінки. Допінг може змінити провідник на ізолятор і навпаки.
Структура
Всі матеріали складаються з атомів, розташованих різними способами. Провідники та ізолятори поділяють цю граничну подібність на атомному рівні. Наприклад, деревина, ізолятор, складається з атомів вуглецю, водню та кисню, розташованих у певній структурі для отримання матеріалу, званого деревиною. Такий матеріал, як оксид ніобію, провідник, містить атоми ніобію та кисню. Тут структура інша, але основним будівельним матеріалом у провідниках та ізоляторах є атоми.
Твердість і м'якість
Твердість і м'якість - це особливості, якими поділяють провідники та ізолятори. Наприклад, сірка є ізолятором і є м’якою. Натрій, метал, є провідником, а також він м’який. На твердій стороні ми маємо залізо, яке є провідником, і скло, яке є твердим ізолятором.
Щільність
Щільність - це міра того, наскільки важкий матеріал або наскільки щільно упаковані атоми. Матеріали високої щільності можуть існувати як провідники або ізолятори. Наприклад, свинець, провідник, є матеріалом високої щільності. Так само є оксид свинцю, ізолятор.
Допінг
Відповідне легування ізолятора може зробити його напівпровідником або навіть надпровідником. Прикладом є оксид міді лантану, керамічний ізолятор. У 1986 році Джордж Беднорц та Алекс Мюллер легували його невеликою кількістю барію, і він став надпровідником з високою температурою переходу. Вони отримали Нобелівську премію з фізики в 1987 році за цей хімічний трюк перетворення ізолятора в надпровідник за допомогою допінгу. Подібним чином, провідник можна зробити ізолятором за допомогою легування. Алюміній - це провідник. Легування алюмінію киснем дає оксид алюмінію, ізолятор.