Question

Возможно ли создать абсолютный диэлектрик?

Answer 1

Ага, после допроса (по счастью, без применения пыток) выяснилась суть вопроса: бесконечное сопротивление.

Ответ положительный: да, можно. Вакуум. Сопротивление вакуума по жизни равно бесконечности, поскольку в вакууме отсутствуют какие бы то ни было носители заряда.

Правда, получить идеальный вакуум в земных условиях крайне затруднительно. Впрочем, даже и для межгалактического вакуума в достаточно большом его объёме найдётся свободные носители заряда - концентрация частиц в нём не равна нулю (считается, что там порядка 1 атома вещества на литр объёма).

Из тех реальных веществ, что доступны технически, ближе всего к идеальному диэлектрику - янтарь. Его объёмная электропроводность находится на уровне 10^-18 См/м. Лишь немного от янтаря отстают фторопласты различных марок (политетрафторэтилен­<wbr />) - их объёмная проводимость составляет примерно 10^-16 См/м. Хотя по другим данным, объёмная проводимость политетрафторэтилена доходит до 10^-25 См/м. Это соответствует тому, что при приложении к кубику из такого материала напряжения в 1 миллион вольт ток через него будет порядка 1 электрона в секунду.

В некотором смысле реальный диэлектрик может оказаться даже лучше идеального (вакуума). Отсутствие собственных свободных зарядов вовсе не единственное условие для отсутствия тока. Ток в вакууме, даже в абсолютном вакууме, может возникнуть за счёт автоэлектронной эмиссии. Для близко расположенных электродов достаточно высокое напряжение генерирует и высокую напряжённость поля вблизи поверхности электрода, и при некоторой её величине электроны сами вырываются из металла, преодолевая потенциальный барьер за счёт туннельного эффекта. А вот когда непосредственно к поверхности металла примыкает слой диэлектрика, то а) резко снижается эффективность автоэлектронной эмиссии, и б) электроны, которым каким-то судом всё же удастся вырваться из металла, так в нём и застрянут...

Answer 2

Абсолютный диэлектрик, то есть среда со строго нулевой проводимостью, невозможна.

Такой средой не является и абсолютный вакуум, потому что он никак не препятствует прохождению тока термо- и автоэлектронной эмиссии (ну и абсолютный вакуум невозможен принципиально). А любая конденсированная материя (твердое или жидкое вещество) обладает проводимостью выше нуля в связи с тем, что при любой температуре выше 0 К можно найти частицу (атом) любой энергии, в том числе превышающей энергию ионизации, а значит, что свободные носители в диэлектрике будут при температуре T > 0 К. А абсолютный ноль, когда проводимость должна обратиться в ноль, недостижим.