금속비금속전이(metal nonmetal transition)

금속물질이 비금속으로 전이하는 현상. 나트륨 결정은 금속으로서 전기적 양도체이며 나트륨원자의 원자가전자가 결정 속을 거의 자유롭게 움직일 수 있기 때문인데, 에너지띠 이론으로 설명된다.
그러나 가상적으로 원자 간격 a를 크게 확대시켜 보면 각 원자가전자는 원자의 바깥껍질전자 로서 구속되어 단순한 중성원자의 집합처럼 되므로 전기전도성이 없는 비금속(절연체)이 된다.
즉 a를 실존하는 결정의 값에서 확대시키면 어느 한계 ac를 넘을 때 금속에서 비금속으로 전이된다.
ac는 중성원자의 원자가전자 궤도반지름의 수 배 정도로 추정된다.
이 전이의 원인은 전자간의 쿨롱의 힘에 의한 반발작용에 있다.
a가 ac보다 작으면 이웃끼리 원자의 원자가전자 파동함수의 중첩에 따른 양자공명이 반발력보다 강하므로 원자가전자 파동함수는 결정전체로 퍼지는 블로호파가 된다.
이것은 에너지띠 이론이 성립하는 영역이다.
NiO, CoO 등 전이금속 산화물에서는 전이금속의 3d 껍질은 불완전한 껍질로서 채워지지 않은 에너지띠를 구성하여 에너지띠 이론상으로는 당연히 금속성이라야 할 것이 실제로는 절연체이다.
이것은 전기한 예의 a>ac의 경우에 해당한다.
VO2, V2O3, NiS 등에서는 온도 · 압력의 변화 에 따라 금속 · 비금속의 두 상을 나타내는데, 이것은 본질적으로 상술한 기구에 따르는 것으로 보인다.
이 기구에 따르는 전이를 모트전이라고 한다.
무질서한 합금, 반도체에서는 앤더슨국소성에 기인하는 별종 금속비금속전이도 있다.

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