硅之所以成为半导体行业的标配，原因在于其独特的电子结构。硅原子有14个电子，其中4对被牢牢地束缚在内层，而外层两个电子相互排斥，位于离子间隙中，这种状态使得硅具有半导体的一些基本性质。

在微观层面上，硅晶格结构由八角形单位单元组成，每个单位单元包括一个Si原子和四个空位。这些原子的排列决定了电荷运输和电阻率等物理性质，这是设计集成电路时必须考虑到的关键因素。

硬盘驱动器中的磁介质通常采用氧化铁（FeOx），因为氧化铁具有高密度、稳定性良好以及能够存储大量数据而不会损坏等优点。此外，它们还能通过热处理来改变磁性的方向，从而实现数据记录和读取。

传感器领域中，一些基于压力传感器的设备使用了聚合物薄膜作为检测媒介。这种材料能够根据外界环境变化，如压力增加或减少，其自身形状发生变换，从而产生信号供系统分析并转换为数字信息。

光学通信技术中则广泛应用了玻璃或塑料制成的人工晶体作为光纤材料。这类材料具备低折射率、高透明度以及机械强度较好的特性，使得它们能够承载高速数据信号无衰减地传输数千公里距离。