Ligheder mellem ledere og isolatorer

Alle materialer består af atomer. Arrangementet af atomerne bestemmer deres reaktion på elektricitetskonduktion. Materialer, der ikke fører elektricitet, klassificeres som isolatorer, og de der adfærd kaldes ledere. Dirigenter tillader fuldt elektricitet at gennemgå. Superledere har nul modstand, normalt ved lave temperaturer. Der findes ligheder mellem isolatorer og ledere med hensyn til struktur, hårdhed og blødhed, tæthed og doping, hvilket er når et andet element eller en forbindelse er indarbejdet i en isolator eller en leder for at ændre sin elektriske adfærd. Doping kan ændre en leder til en isolator og omvendt.

Struktur

Alle materialer består af atomer, der er arrangeret på mange forskellige måder. Ledere og isolatorer deler denne ultimative lighed på atomniveau. For eksempel består træ, en isolator, af carbon, hydrogen og oxygenatomer, der er anbragt i en bestemt struktur for at give materialet kaldet træ. Et materiale som nioboxid, en dirigent, indeholder niobium og oxygenatomer. Her er strukturen forskellig, men den grundlæggende byggesten i ledere og isolatorer er atomer.

Hårdhed og blødhed

Hårdhed og blødhed er funktioner, der deles af ledere og isolatorer. For eksempel er svovl en isolator og er blød. Natrium, et metal, er en leder og er også blød. På den hårde side har vi jern, som er en leder og glas, der er en hårdisolator.

Densitet

Tæthed er et mål for, hvor tungt et materiale er eller hvor tæt pakket atomerne er. Materialer med høj densitet kan eksistere som ledere eller isolatorer. For eksempel er bly, en leder, et materiale med høj densitet. Så også er blyoxid, en isolator.

Doping

Passende doping af en isolator kan gøre det til en halvleder eller endda en superleder. Et eksempel er lantan kobberoxid, en keramisk isolator. I 1986 dopede George Bednorz og Alex Muller det med lidt Barium, og det blev en superleder med en høj overgangstemperatur. De fik Nobelprisen i fysik i 1987 for det kemiske trick at konvertere en isolator til en superleder via doping. Tilsvarende kan en dirigent gøres til at blive en isolator gennem doping. Aluminium er en dirigent. Doping aluminium med ilt giver aluminiumoxid, en isolator.