Meskipun kaidah-kaidah tersebut terpenuhi, dua logam yang dipadukan kemungkinan tidak bisa saling melarut masih saja besar. Karena, meskipun
keempat kaidah tersebut diterapkan, hal-hal tersebut masih belum cukup untuk menjadi pedoman baku Omar, 1993. Daya larut zat padat lengkap adalah jarang
terjadi karena semua kriteria di atas harus sangat-sangat diabaikan. Ketika mereka diabaikan, penggantian zat padat terlarut diharapkan mengikuti hukum Vegard
yang menyatakan bahwa perubahan dalam satuan sel dimensi seharusnya linear dengan perubahan komposisi. Kaidah-kaidah tersebut hanyalah menguraikan
keadaan yang lebih baik untuk stabil Azarof, 1960.
II. 2. 3. Konduktivitas Logam Murni
Konduktivitas kebanyakan logam dapat dijelaskan tanpa pertolongan dari teori zona. Menurut teori elektron bebas, elektron-elektron mengalami transisi
dari tingkat energi kuantum satu mendekati permukaan Fermi menuju batasan yang lain dan tingkat energi yang tidak terisi di bawah pengaruh medan luar. Jika
proses ini diijinkan berjalan tanpa akhir, elektron-elektron akan melanjutkan mengisi tiap-tiap tingkat energi di atasnya, suatu keadaan yang bertentangan
dengan pengamatan pada keadaan tetap yang sedang berjalan, di mana sepadan terhadap medan terpakai. Pada kenyataannya, elektron-elektron tersebut tidak
dapat menaikkan energinya secara berkesinambungan. Keadaan ini dijelaskan oleh tumbukan-tumbukan antar elektron itu sendiri dengan ion-ion logam yang
mengisi sebagian besar ruang yang ada pada logam. Tumbukan-tumbukan tersebut adalah elastis sehingga baik energi dan momentum oleh elektron-elektron
dipindahkan dalam prosesnya. Karena massa ion-ion jauh lebih besar, sebuah elektron kehilangan lebih banyak energi dan momentum yang didapatnya.
Sehingga, kecepatannya hanya sedikit berubah. Walau demikian, terdapat sedikit energi tetapi terbatas untuk menaikkan komponen kecepatan sejajar pada medan
terpakai. Jadi, walaupun elektron mengikuti suatu lintasan dalam arah tak menentu, melompat dari satu atom ke atom yang lain dalam segala arah,
mengalami perpindahan dalam suatu arah tertentu oleh medan terpakai. Naiknya komponen kecepatan pada elektron sejajar dengan arah medan terpakai
dinamakan kecepatan lepas elektron. Jarak rata-rata sebuah elektron berkeliling sambil bertumbukan dinamakan
lintasan bebas rata-rata l. Percepatan yang dialami elektron pada suatu medan adalah sebanding dengan muatan elektron e dan berbanding terbalik terhadap
massanya m. Jadi, konduktivitas σ atau kebalikannya, resistivitas ρ:
l e
2 c
n mv
1 = =
σ ρ
...................................................................................2-1 di mana n
c
adalah nilai dari konduktivitas elektron dan v adalah kecepatan rata- ratanya.
Getaran dari ion-ion dalam kristal meningkat seiring dengan meningkatnya temperatur. Hal ini memberikan dampak atas naiknya probabilitas
dari suatu tumbukan ion-elektron atau menurunkan lintasan bebas rata-rata. Sebaliknya, ketika temperatur mengalami penurunan, lintasan bebas rata-rata
seharusnya meningkat. Keadaan ini dapat dilihat pada Gambar 2.1.
Lintasan bebas rata-rata cenderung tidak terbatas sepanjang temperatur mendekati nilai nol. Berdasar pada persamaan 2-1, keadaan ini secara tidak langsung
menyatakan bahwa resistivitas dari sebuah logam seharusnya cenderung untuk tidak nol selama temperatur mendekati nol. Kesimpulan ini ditarik dari
eksperimen, seperti nampak pada kurva terplot dari resistivitas sebagai fungsi temperatur dalam Gambar 2.2. Pada temperatur rendah tertentu, resistivitas
sebanding langsung dengan temperatur Azarof, 1960.
II. 2. 4. Konduktivitas Paduan Logam
