Trasporto di energia e conduttività termica
Il trasporto di energia sotto forma di calore attraverso un corpo causato da un gradiente di temperatura è descritto dalla conduttività termica (λ, unità di misura: W/(m•K)). Il secondo principio della termodinamica stabilisce che il flusso di calore si dirige sempre verso la temperatura più bassa.
Materiali isolanti e conduttori
Gli isolanti sono sostanze di vario tipo che hanno generalmente una conducibilità elettrica molto bassa. I conduttori con una bassa resistività elettrica sono i materiali in cui non si verificano effetti di polarizzazione. I materiali in cui le cariche possono passare attraverso sono chiamati conduttori elettrici, come i metalli e l’acqua di mare. Al contrario, i materiali in cui le cariche non possono muoversi sono chiamati isolanti elettrici.
Semiconduttori
I semiconduttori sono sostanze con proprietà di conduttività elettrica che si trovano tra quelle dei conduttori e degli isolanti. Sono presenti in materiali come il germanio, il silicio e l’arseniuro di gallio.
Descrizione dei metalli
Atkins e Jones hanno proposto una definizione del metallo secondo un rapporto tecnico dell’IUPAC del 2002: "elemento [chimico] che conduce l’elettricità, è dotato di lucentezza metallica, è malleabile e duttile, forma cationi e ossidi basici."
Conduttori elettrici e materiali
A causa della loro struttura atomica cristallina, i metalli, in particolare argento, rame e oro, sono i migliori conduttori elettrici. I metalli conducono solo attraverso portatori di cariche negative, mentre i portatori di cariche positive sono completamente assenti.