科技之巅
人类对材料的认识依赖于时代，也依赖于具体的人，在远古的时代，人们通过颜色和重量。辨别金属和石头，金灿灿的，沉甸甸的是金子，灰秃秃的，不那么沉的是石头。这是当时的大众认识可以据此做些粗浅的分辨，而那个时代的科学家的看法就更深入一些。知道发光的不一定都是金子，也有可能是鱼人金，现在称为黄铁矿的。
那么现在大家对金属或其他材料的认识是应入到哪一步了呢？今天给大家聊一聊，不同材料的内部结构是如何影响他们的导电性。通常用电阻率这个量来衡量材料导电性质的好坏，判断它是不是金属。
金属的导电性质好，电阻率小，比如说金银铜铁铝等等。绝缘体不导电，电阻力非常大，比如说陶瓷，干燥的木材等等。
参与导电的微观粒子称为载流子。也就是运载电流的案列不同，材料里的载流子不一样。简单的说材料的导电性质。取决于载流子数量的多少，载流子本身的性质以及外界对载流子传输过程的影响。
液体里的载流子是离子，而固体中的是电子，因为离子的重量大，数量少。运动速度慢，所以液体的导电性比固体材料差得多，但是并非所有的固体材料都导电。
金属和陶瓷里都有大量的电子，在材料的两端加电压，金属的电子可以在电厂的作用下移动。而陶瓷里的电子不能动，这就是他们导电性质差别很大的原因。
科学家提出能带理论来解释这种差别。可以用来区分材料是金属还是绝缘体，以及导电性质介于二者之间的半导体。
同样是可以导电的金属，它们的电阻率也不一样，比如说，金，银，铜的导电性质就比铁，铝要好的多。还有很多原因，包括不同金属中包含的能够运动的电子的树木有差别。不同金属的具体结构有差别，金属本身的结构不是那么完美，有各种各样的缺陷。金属中包含的杂质数量有差别，这些缺陷和杂质可以阻碍电子的运动等等。
材料的导电性质还依赖于它所处的环境温度，因为温度影响了参与导电的电子数量。和单个电子的导电本领，一般来说，温度越低，金属中的导电性质越好。而半导体在一定的特定的温度范围里，随着温度升高，半导体的导电性质可能会变好。甚至变得好了很多，这是因为金属和半导体的能代结构有很大差异造成。在金属里，导带里本来就有大量的电子，他们都参与金属的导电温度的变化，几乎不影响其数量。但是，温度越低，单个电子受到周围环境的影响就越少，受到的散射就越少。不容易偏离其运动的方向。
在半导体里，导带里的电子通过热激发。来自于价带或者杂质能级的，随着温度的升高，材料里的电子还有所谓的空穴。他们的总数会显著增加，这是有利于导电的因素克服了升温导致的。单个电子运动能力下降的不利影响，所以半导体的导电性质对温度的依赖关系。
与金属很不一样，利用它可以做很多事情，在非常低的温度下，有些材料在导电的时候。甚至可以完全没有电阻，这就是超导体科学家对这种现象的物理机制。
已经有了相当深入的理解，并努力探索和制造新的材料，争取让他们在使温下也能保持电阻为零的特性，如果真的能够实现这个目标，就会显著的改变我们的用电方式。根据材料导电性质的差异，可以把他们应用到我们的工作和生活的方方面面可以说。对不同材料的导电性的认识和应用已经是维系我们现代生活不可或缺的基石之一。相信从本期视频中，每个人都应该了解到不少关于导电性的知识了吧。
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