金属はなぜ？

質問

金属はなぜ冷やせば冷やすほど（絶対０度に近づくほど）電気をとおしやすくなるのでしょうか？？

バンド理論に基づいて考えろと言われたのですがよくわかりません。

回答No.1

astra0641 · ベストアンサー

化学カテゴリーで質問されているからには、物理やさんじゃないですよね。その前提で話を進めると、
教科書的には低温になると伝導率が上昇するのは、低温になると、格子振動（フォノン）が弱くなり、振動による散乱が減るためです。
これをバンド理論と結びつけるには…
バンド理論では電子は波動として物質中を伝播します。この時、結晶が完全なものだと（光が例えば食塩の結晶中を散乱されずに透過するように）電子は散乱されることなく金属中を伝わります。つまり、抵抗はありません。しかし、結晶中に欠陥があったり（これは温度には依存しない）、格子振動により結晶の周期性に揺らぎができると、その場所では散乱がおこり（結晶ではありませんが、空気分子の揺らぎにより散乱が生じるのが空が青い理由であることを思い出して下さい）、結果として電気抵抗が発生します。