leitfähige

Leitfähige Stoffe, oft im Deutschen als leitfähige Materialien bezeichnet, sind Substanzen, die elektrischen Strom leiten. Der Begriff bezieht sich auf die Eigenschaft der Leitfähigkeit, die angibt, wie leicht Ladungsträger durch das Material transportiert werden. Leitfähigkeit resultiert aus mobilen Elektronen oder Ionen, je nach Materialtyp. Metalle wie Kupfer, Silber und Aluminium gehören zu den klassischen Leitern; ionisch leitende Lösungen und Elektrolyte transportieren Ladungsträger durch Ionenbewegung; Halbleiter lassen sich durch Dotierung leitfähig machen; leitfähige Polymere und Kohlenstoffmaterialien erweitern das Spektrum.

Die Leitfähigkeit wird durch die Größe sigma gemessen und in Siemens pro Meter (S/m) angegeben. Typische Werte reichen von etwa 10^7 S/m bei hochreinen Metallen bis hin zu sehr niedrigen Werten bei Isolatoren (10^-12 bis 10^-6 S/m) und variablen Bereichen in Halbleitern oder Elektrolyten. Temperatur, Reinheit, Kristallstruktur und Körnergrenzen beeinflussen die Leitfähigkeit signifikant.

Anwendungen finden leitfähige Stoffe in elektrischen Leitungen, Leiterplatten, Batterien, Sensoren und elektromechanischen Systemen. Neben klassischen Metallen gewinnen auch halbleiterartige Materialien, leitfähige Polymere und Kohlenstoffnanomaterialien an Bedeutung, etwa in flexibler Elektronik oder transparenten Elektroden.

Zusammenfassend beschreibt Leitfähigkeit die Fähigkeit eines Materials, elektrischen Strom zu führen. Der Begriff umfasst eine breite Palette von Mechanismen – von freibeweglichen Elektronen in Metallen bis zu Ionen in Elektrolyten – und ist eine zentrale Größe in Physik, Elektronik und Materialien.