Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Elektronik

Hvad er et materiale, som både dirigent og isolator?

Der er ikke et enkelt materiale, der er * både * en perfekt dirigent og en perfekt isolator på samme tid. Dette skyldes, at de grundlæggende egenskaber, der gør et materiale til en god leder (frie elektroner), er det modsatte af de egenskaber, der gør et materiale til en god isolator (bundet elektroner).

Der er dog materialer, der kan fungere som både ledere og isolatorer afhængigt af betingelserne . Her er nogle eksempler:

* halvledere: Disse materialer har en ledningsevne mellem en leder og en isolator. Deres ledningsevne kan ændres af faktorer som temperatur, urenheder og elektriske felter. Silicium og germanium er almindelige eksempler.

* Ledende polymerer: Dette er polymerer med konjugerede dobbeltbindinger, der muliggør elektrisk ledningsevne. De kan fungere som isolatorer i deres rene tilstand, men bliver ledende, når de er dopet med visse elementer.

* metal-insulatorovergange: Nogle materialer kan skifte mellem en ledende og isolerende tilstand afhængigt af faktorer som temperatur, tryk eller påført spænding. Vanadium-dioxid (VO2) er et velkendt eksempel.

I sidste ende er begrebet en "perfekt" dirigent eller isolator en idealisering. Alle materialer har en vis grad af ledningsevne, selv dem, der betragtes som isolatorer. Tilsvarende vil alle materialer udvise en vis modstand mod den nuværende strøm, også de overvejede ledere.