Между проводимостью и теплопроводностью материалов существует определенная связь. Проводимость – это способность материала проводить ток, а теплопроводность – это способность материала проводить тепло. Оба эти свойства связаны с электронной и теплопроводностью внутри материала.
Вообще говоря, как проводимость, так и теплопроводность связаны с плотностью свободных электронов в материале. В металлах валентные электроны в атомах образуют высокоподвижный электронный газ. Эти свободные электроны могут свободно переносить ток и тепло, что приводит к высокой проводимости и теплопроводности материала.металл.
По сравнению с металлами изоляторы и полупроводники обладают плохой проводимостью и теплопроводностью. В изоляторах может быть небольшое количество свободных электронов, но их плотность очень мала, что приводит к плохой токо- и теплопроводности. Полупроводники обладают проводимостью и теплопроводностью между изоляторами и металлами. В полупроводниках проводимость электронов может существенно изменяться при изменении приложенного электрического поля или температуры.
Кроме того, решетчатая структура и дефекты материалов также могут влиять на их проводимость и теплопроводность. Целостность и периодичность структуры решетки играют важную роль в передаче электронов и тепла. А дефектные места, такие как дефекты, примеси и границы раздела, могут рассеивать электроны и горячие электроны, тем самым снижая проводимость и теплопроводность.
Таким образом, связь между cпроводимость и теплопроводность можно объяснить наличием и способностью переноса свободных электронов в материалах. Металлы обладают высокой проводимостью и теплопроводностью благодаря высокой плотности свободных электронов и отличным свойствам переноса электронов. Проводимость и теплопроводность изоляторов и полупроводников плохие, ограниченные количеством и подвижностью свободных электронов. Следовательно, на проводимость и теплопроводность материалов влияют такие факторы, как состав материала, структура решетки и дефекты.
