A Mott szigetelők olyan anyagok, amelynek olyan fázisa vezeték , egy elektronikus sávszerkezet (lásd sáv elmélet ) delokalizált az egész hálózat kristályos , és válhat szigetelő miatt erős közötti, taszító kölcsönhatásnak elektronok, így azok helyét atommagok.
Szilárd anyagban, amikor a fém elektronjai közötti visszataszító kölcsönhatások túl erősek lesznek, az elektronok "lokalizálódhatnak", amelyek a kristályrácsot alkotó atomokhoz "kapcsolódnak". A töltés szállítása, mint egy karmesterben, akkor már nem lehetséges: a szilárd anyag szigetelővé válik, az úgynevezett "de Mott" néven, amelyet Sir Nevil Mottról, 1977-es Nobel-díjról neveztek el, aki már 1949-ben megértette ezt a fizikai mechanizmust. A szigetelő azonban nagyon eltérő természetű, mint a hagyományos szigetelők (például sok oxid esetén), ahol az elektronikus sávszerkezet bármely hőmérsékleten egy üres vezetési sávot mutat, amelyet nagy rés választ el a teljesen elfoglalt vegyérték sávtól.
A "szigetelő Mott" állapotot, amelyet általában a hőmérséklet csökkentésével észlelnek, az elektronok lokalizációs kölcsönhatásai indukálják. Ez a jelenség alapvető szerepet játszik az egész anyagosztály, az "erősen összefüggő elektronanyagok" fizikájában, amelyek az 1980-as évek óta jelentős érdeklődést mutatnak.
Bár a sávok elmélete lehetővé tette a szilárd anyagok számos elektromos tulajdonságának megmagyarázását, Jan Hendrik de Boer és Evert Verwey (en) 1937-ben bebizonyította, hogy bizonyos, vezetőként várható oxidok szigetelőknek bizonyulnak. Nevill Mott és Rudolf Peierls ezt az anomáliát az elektronok közötti kölcsönhatások bevonásával magyarázták.
A Mott szigetelő fázisa olyan állapot, amelyet a kvantummechanika keretében jól meg lehet magyarázni . Ellenzi a szuperfolyékony fázist vagy a vezető állapotot.
A szuperfolyékony állapot akkor jelenik meg, amikor a kvantumrészecskéket a térben történő delokalizációig lehűtik. Megfelelően alacsony hőmérsékleten a potenciális kutak hálózatának jelenléte klasszikusan tiltaná az ilyen delokalizációt (olyan hőmérsékleten, hogy a részecskék mozgási energiája alacsonyabb legyen, mint a potenciális kutak közötti gát). A kutak közötti alagút-hatásnak köszönhetően azonban a hullámfüggvények áthelyezése a teljes hálózaton fennmarad. Így, noha a rács jelentősen módosítja a hullámfüggvényt, nem szakítja meg a térbeli koherenciát (az egyes kútok között jól definiált fáziskapcsolat van). Ez a térbeli koherencia összefügg az egyes kútok részecskéinek számának statisztikai eloszlásával: ez egy statisztikai Poisson-eloszlás . Félklassikus nézetben a szuperfolyadék fázist egy hálózatban a következőképpen foglalhatjuk össze: a részecskék potenciális kutakban laknak, ahonnan alagút útján távozhatnak. A lyukankénti részecskék száma nem szigorúan meghatározott, hanem statisztikailag.
Amikor a részecskék közötti taszító kölcsönhatások miatt fontosak a hatások, az energiában kedvezőbb részecske-eloszlási minták vannak. Ha a részecskék száma arányos a potenciális kutak számával, és ha a kölcsönhatások elég erősek, a rendszert olyan alapállapotban részesítik, amelynek fő jellemzője a potenciális kútonként meghatározott számú részecske (a Poisson-eloszlás eltűnik) . Ezt az alapállapotot a többi foglaltsági állapottól egy energia kvantum választja el (rés), amely megfelel annak az energiának, amelyre egy részecske számára kút elhagyása és egy másik elfoglalása szükséges (és ezáltal növeli az interakciós energiát). A makroszkopikus állapotról tehát azt mondják, hogy szigetelő abban az értelemben, hogy a részecskék már nem delokalizálódnak.