Перехід метал-діелектрик та його загальні характеристики

матеріали можуть бути класифіковані як метали, матеріали з хорошою провідністю, і як діелектрики, де провідність зарядів пригнічена. У деяких матеріалах, особливо напівпровідниках, змінюючи навколишні умови, наприклад, тиск або затворну напругу можна змінити транспортні властивості від металевого до діелектричного або навпаки.

зміни електронної структури, створюючи або навпаки усуваючи заборонену зону. Електрон-електронна взаємодія може також призвести до появи забороненої зони, так звана щілина Мотта - Хаббарда. Неоднорідність в хімічному складі може призвести до сильної локалізації, яка забороняє провідність. Цей, викликаний безладом перехід метал-діелектрик можливий навіть без забороненої зони.

зі зміною магнітних властивостей речовини, локалізовані електрони володіють локалізованим магнітним моментом. Тому речовини у фазі мотівського діелектрика зазвичай мають магнітне упорядкування (як правило, антиферомагнітне).

електрона, що рухається у випадковому (хаотичному) потенційному полі, може виявитися локалізованим в просторі, незважаючи на те, що його енергетичний спектр безперервний (андерсонівська локалізація). Відповідно рухливість електрона перетворюється в нуль, і речовина може виявитися діелектриком. У цих випадках перехід метал-діелектрик (або зворотній перехід) може бути викликаний зміною ступеня невпорядкованості системи або зміною концентрації електронів (хімічного потенціалу), якщо рівень Фермі перетне так званий поріг рухливості і вийде в область делокалізованних станів.

ниткоподібних кристалів Si