聲子熱傳導（phonon heat conduction）

在電絕緣體裡沒有自由電子來搬熱，可是陶瓷馬克杯照樣把熱傳到你手上。這裡的載體是聲音——字面上的聲音。熱以原子振動的微小封包（稱為聲子 phonon）傳遞，像一列勉強握手的人把波一路傳下去那樣，在晶格中漣漪般擴散。

熱區的原子振動得更劇烈；這些振動量子化成聲子，在晶格中行進，把能量交給較冷的原子。聲子會一直走，直到被散射——被其他聲子、被雜質原子、被晶界、被缺陷。兩次散射之間的平均距離（平均自由徑）決定了導熱率：障礙越少，自由徑越長，k 越高。這就是為什麼像鑽石這樣又大、又純、又無缺陷的單晶導熱極佳（k 約 2000 W/m-K，勝過銅），而由相同元素構成、雜亂無序的玻璃卻導熱很差——它凌亂的結構每隔幾個原子就散射一次聲子。

聲子傳導在陶瓷、玻璃、高分子中佔主導，這些材料都缺乏自由電子。它解釋了為什麼合金化與無序會降低導熱率（加進的原子散射聲子）、為什麼非晶質固體比其結晶形態更會隔熱、以及為什麼升溫通常會降低晶體的聲子導熱率（聲子越多，聲子-聲子散射越多）。熱電材料就是刻意設計成強力散射聲子（低 k），卻仍讓電子輕易通過。