spacer spacer Go to Kaye and Laby Home spacer
spacer
spacer spacer spacer
spacer
spacer
spacer
spacer spacer

You are here:

spacer

Chapter: 2 General physics
    Section: 2.6 Electricity and magnetism
        SubSection: 2.6.1 Electrical resistivities

spacer
spacer

spacer

« Previous Section

Next Subsection »

Unless otherwise stated this page contains Version 1.0 content (Read more about versions)

2.6 Electricity and magnetism

2.6.1 Electrical resistivities

The electrical resistivity or specific resistance ρ is the resistance between the opposite faces of a metre cube of a material. The values given below are in ohm metre units (Ω m). The reciprocal of ρ is the electrical conductivity.

The electrical resistivity is readily influenced and usually increased by factors such as impurity content, porosity, cold work, irradiation, etc. The values given in the main table relate to samples for which such effects are usually minimal. For similar reasons values are not given below 78.2 K, since the effects of impurities, etc., become increasingly important the lower the temperature and finally determine the so-called residual resistance eventually attained for many metals. Certain metals, however, become superconducting below a certain temperature (see section 2.6.4), and for such metals the transition temperature is entered after the name of the metal. For the influence of magnetic fields upon resistance, see section 2.6.6.

In the main table, values given in italics are for the liquid phase. All other values are for a polycrystalline solid sample. For some non-cubic metals, a separate table indicates the degree of electrical resistivity anisotropy reported for single crystals at normal temperature. A similar degree of anisotropy can be expected throughout the temperature range of the particular crystal form.

Semi-conducting elements are also listed separately, and again only for normal temperature. Since the electrical resistivities of these poor conductors are so strongly dependent on the small amounts of impurity that may be added intentionally or be present inadvertently, the published values differ considerably, as may the value for any specific sample. The table indicates an approximate value or a likely range of values.

Other elements which are solid at normal temperature and do not conduct electricity are dealt with under electrical insulators (see section 2.6.2). These include boron, carbon in the form of diamond, iodine, phosphorus and sulphur. Elements which are gases at normal temperature and pressure are also omitted.

Values are also given for a few typical alloys. These are mainly the alloys for which thermal conductivity data were given and further compositional details will be found in section 2.3.7.

Resistivities of metallic elements

Metal

ρ(10−8 Ω m)

Temperature/K

78.2

273.2

373.2

573.2

973.2

1473.2 (or other)

 

           

Aluminium (1.17 K)

0.229

       2.42

      3.57

    5.83

25.5

  33.1 (1500 K)

Antimony

8       

39

59

114    

 123.5 (1273 K)

Arsenic

5.5   

26

Barium

6.65  

   30.2

   46.5

 90.8

Beryllium

0.72  

       3.02

       5.92

 12.2

26.5

Bismuth

35        

107  

156  

129    

155     

172 (1273 K)

Cadmium (0.54 K)

1.6  

     6.8

     9.8

     36.3 (873.2 K)

Calcium

0.63

       3.11

       4.75

   7.8

20

Cerium

73

80

92 

110  

123 (1053 K) 

Caesium

4.06

   18.8

  44.5

  67.3

128  

338 (1500 K)

Chromium

0.5  

   12.7

  16.1

  25.2

   47.2

80          

Cobalt

0.9  

     5.6

    9.5

  19.7

48

88.5       

Copper

  0.204

      1.54

     2.22

      3.59

       6.55

      21.3 (1356 K)

Dysprosium

26      

89 

103   

124  

 156.5

 184            

Erbium

41      

81 

103   

135  

183  

 216            

Europium

60      

89 

Gadolium

20      

126   

Gallium (1.1 K)

  2.75       13.6         27.2  

31    

Gold

    0.468         2.05        2.88

  4.61

8.59

     33.4 (1500 K)

Hafnium (0.35 K)

    6.55        30.4    44.3

74.6

126        

 164 (1500 K)

Holmium

34       90 105  

134    

175        

  203             

Indium (3.35 K)

 1.8        8.0    12.1

 36.7

47     

   55 (1273 K)

Iridium (0.14 K)

  0.9        4.7      6.8

10.8

22   

 33.5        

Iron

    0.64          8.57    14.4

30.2

85.7

 118 (1400 K)

Lanthanum (4.71 K)

  54

66

83   

105     

 126 (1173 K)

Lead (7.2 K)
  4.7      19.2 27 50  

108    

126 (1273 K)

Lithium

    0.93

         8.53

  12.4

  28.5

  39.0

  53 (1500 K)

Lutetium

16   

  54

Magnesium

    0.53

         4.05

      5.74

    9.0

  15.4

   28.7 (1173 K)

Manganese

132    

143

147   

152  

Mercury (4.12 K)

   5.8

     94.1

103.5

128  

214  

     630                

Molybdenum (0.92 K)

       0.454

4.85 

      7.34

   12.5

   23.3

    38.4 (1500 K)

Neodymium

61       

74 

93

120 

     138  (1183 K)   

Neptunium

119.3

     121.3 (811.2 K) 

Nickel

    0.51

  6.16

  10.5

  23.1

    40.7

     57 (1600 K)   

Niobium (9.1 K)

  3.0

 15.2   

  19.2

  27.1

 43

    59              

Osmium (0.65 K)

8.1

  11.4

  17.8

    30.4

    46              

Palladium

    1.67

9.8

  13.5

  20.2

    31.3

     43 (1600 K)   

Platinum

    1.96

  9.81

  13.6

  21.0

   34.3

   48.3           

Plutonium

~ 150       

146       

142   

109  

Polonium

~ 40        

Potassium

    1.30

  6.49

  15.8

   27.7

  64.7

   165 (1500 K)   

Praseodymium

65     

78  

96 

118   

   134 (1123 K)   

Promethium

50     

64  

89 

126   

Protactinium (1.4 K)

  6.1

17.7  

Rhenium (1.7 K)

    2.62

17.2  

 24.9

 39.7

  63.5

   84.4             

Rhodium

    0.46

4.3

   6.2

10.2

20 

   33               

Rubidium

    2.59

11.5  

 27.3

45.1

93

   250 (1500 K)    

Ruthenium (0.49 K)     1.34 7.1 10.0 15.6 27.8    44.4             

Samarium

66  

91.4  

Scandium

50.5  

75   

115    

167  

    198                 

Silver

       0.278

  1.47

   2.07

     3.34

      6.10

   18.7 (1400 K)

Sodium

     0.76

  4.33

  9.51

17.4

  38.9

   88 (1500 K)  

Strontium

     3.55

12.3  

16.7  

25.5

 

Tantalum (4.48 K)

     2.53

12.2  

16.9  

26.3

 43.2

   63 (1500 K)  

Technetium (11.2 K)

—  

22.6  

33.3

51 

   65              

Terbium

27  

113      

Thallium (2.37 K)

  3.7

15

22.8  

38   

85

     88 (1073 K)    

Thorium (1.37 K)

  3.9

   14.7

20.8  

 32.5

   53.6

    68               

Thulium

31  

67

Tin (3.69 K)

   2.1

  11.5

15.8  

50 

60

    72             

Titanium (0.39 K)

   4.6

39 

58    

90 

142  

Tungsten (0.01 K)    .    .    .    .    .    .

       0.573

     4.82

      7.19

12.3

23.7

    40.3 (1500 K)

Uranium (0.68 K)     .    .    .    .    .    .

11  

28  

35 

47  

Vanadium (5.03 K)       .    .    .    .    .

     2.30

18.1

   25.9

39.5

  63.1

    89 (1500 K)   

Ytterbium .    .    .    .    .    .    .    .    .

13  

27.7

Yttrium     .    .    .    .    .    .    .    .    .

 15.5

55   

Zinc (0.85 K)     .    .    .    .    .    .    .

     1.04

    5.48

     7.96

13.3

 

    37 (873.2 K)   

Zirconium  (0.55 K) .   .    .  .    .    .  .

     6.36

38.8

 55.9

87.7

128  

120 (1500 K)  

 

     

 

 

 

     Estimated values based on R. K. Williams and D. L. McElory, USAEC, ORNL-TM-1424, 1966.


Resistivities of semi-conducting elements at normal temperature

Carbon

ρ/(Ω m)

Other elements

ρ/(Ω m)

 

 

 

 

Amorphous

~ 6 × 10−5

      Germanium

(1 − 500) 10−3

Graphite

(3−60) × 10−6         

      Selenium   

~ 0.1

Pyrolytic graphite, along planes

~ 5 × 10−6

      Silicon

(1 − 600) × 10−1

      ,,          ,,         normal to planes

~ 5 × 10−3

      Tellurium

~ 3 × 10−3

 

 

 

 


Resistivities of single crystals of some non-cubic metals at normal temperature

Metal

ρ/(10−8 Ω m) in direction of

c-axis

a-axis

b-axis

 

 

 

 

Antimony    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

35.6

42.6

 

Beryllium    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

    3.58

    3.13

 

Bismuth    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

138    

109    

 

Cadmium    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

     7.79

     6.54

 

Dysprosium    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

 77.4

 98.2

 

Erbium    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

47.0

 87.6

 

Gadolinium    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

122     

135   

 

Gallium    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

55.5

   17.3

7.85     

Holmium    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

59.9

 101.2

 

Lutetium    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

34.0

   75.6

 

Magnesium    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

   3.78

       4.53

 

Mercury (at 227.7 K)    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

17.7 

   23.5

 

Tellurium    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

56 000          

15 400     

 

Terbium    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

101     

122 

 

Thulium    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

46   

87

 

Tin    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

13.1

   10.0

 

Zinc    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

    6.05

       5.83

 

 

 

 

 


Resistivities of some typical alloys

Alloy†             

ρ/(10−8 Ω m)

Temperature/K

273.2

373.2    

573.2    

973.2    

1473.2

 

 

 

 

 

 

Alpax gamma    .    .    .    .    .    .    .    .    .

  3.5

  5.0

      7.85

—    

Alumel      .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

28.1

34.8

  43.8

53.2

65.1

Brass   .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

  6.3

—    

Bronze      .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

  13.6  

—    

Chromel P .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

70.0

72.8

  79.3

89.3

100.1

Constantan     .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

49   

—    

German silver .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

 40    

—    

Lo–Ex     .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

    3.95

    5.45

     8.55

—    

Manganin  .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

41.5

—    

Monel       .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

42.9

50.1

  52.5

63.3

—    

Nichrome  .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

107.3  

108.3  

110.0

110.3  

    —    

RR 59     .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

  3.5

  4.9

   7.6

—    

RR 77     .    .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

    3.95

  5.2

    7.8

—    

Steel, Carbon .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

17.0

23.2

  39.8

93.5

123.1

   ,,    18/8      .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

66.3

74.3

  89.1

109.4  

124   

   ,,    Era ATV    .    .    .    .    .    .    .    .    .

98.0

102.7  

111.0

122.0  

—    

   ,,    Ni–Cr   .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

27.7

33.7

  48.7

99.4

122.2

   ,,    Silicon   .    .    .    .    .    .    .    .    .    .

41.9

47.0

  60.1

105.7  

127.1

   ,,    Stainless     .    .    .    .    .    .    .    .    .

55.0

63.4

  80.2

114.1  

—    

Pt 90%, Ir 10%   .    .    .    .    .    .    .    .    .

24.8

28.0

—    

Pt 90%, Rh 10% .    .    .    .    .    .    .    .    .

18.7

21.8

—    

Ti 92.5%, Al 5%, Sn 2.5%      .    .    .    .    .

155.6  

165.6  

179.4

—    

Ti 96.0%, Al 2.0%, Mn 2.0%  .    .    .    .    .

110.0  

123.1  

149.5

—    

Zr 93.2%, Sn 6.7%, C 0.1%   .    .    .    .    .

132.8  

139.5  

148.3

—    

Zr 97.6%, Sn 2.3%, C 0.1%   .    .    .    .    .

91.5

105.2  

123.9

—    

 

 

 

 

 

 

     See thermal conductivity table, section 2.3.7, for further compositional details.
     After heat treatment at 573.2 K, followed by air cooling.


R.G.Jones

spacer


spacer
spacer
spacer spacer spacer

Home | About | Table of Contents | Advanced Search | Copyright | Feedback | Privacy | ^ Top of Page ^

spacer

This site is hosted and maintained by the National Physical Laboratory © 2017.

spacer