При растяжении проводника его электропроводность может уменьшаться из-за нескольких физических механизмов, связанных с влиянием механического напряжения на внутреннюю структуру материала.

Физические механизмы уменьшения электропроводности при растяжении:

Изменение плотности носителей заряда:

В растянутом состоянии атомы ионы проводника располагаются дальше друг от друга, что может приводить к уменьшению концентрации свободных электронов (или дырок, в зависимости от типа полупроводника).

Деформация решетки:

Растяжение вызывает изменение кристаллической решётки материала, что может привести к ухудшению проводимости. Деформация может создавать дефекты в решётке (например, вакансии или междоатомные напряжения), которые препятствуют движению носителей заряда.

Увеличение рассеяния:

При растяжении проводника может увеличиваться рассеяние электронов на дефектах и ионах решетки. Это ведет к увеличению сопротивления и, следовательно, снижению электропроводности.Возможные исключения:

Некоторые полупроводники:

В некоторых полупроводниках растяжение может привести к увеличению электропроводности. Это связано с механическим возбуждением, которое может увеличить концентрацию носителей заряда. Например, в случае легирования или изменения энергетических уровней, что делает материал более проводящим.

Суперпроводники:

В высокотемпературных сверхпроводниках может наблюдаться аномалия: изменение длины может не вызывать резкого изменения проводимости, и в некоторых условиях может даже привести к ее увеличению при определенных механических условиях.

Композитные материалы:

В некоторых композитных материалах электрические свойства могут модифицироваться в зависимости от структуры и распределения электропроводящих элементов внутри матрицы, что создает сложные зависимости проводимости от механического деформирования.

В целом, закономерности изменения электропроводности при растяжении проводников зависят от многих факторов, включая материал проводника, реакцию его кристаллической решетки и механических свойств.