「電荷密度波」とは「低次元電気伝導体」に特有な集団電子状態の ひとつです。では，これから「低次元」の世界へご案内しましょう。
鉄や銅のような金属，シリコンなどの半導体といった普通の物質は， 原子や分子が，たて，よこ，たかさの全ての方向に規則正しく並んだ， ３次元的な結晶構造を持っています（左の図）。この中を，伝導電子 （自由電子）がそれこそ自由に運動しています。（ときどき， 不純物や格子振動で散乱されますが……。）
これに対して，グラファイト（黒鉛）やウンモ（あ，これは絶縁体だ！）
などは，原子が層状に並んだ板上のものが，何層も積み重なった結晶構造を
持っています（まん中の図）。伝導電子は，この層の中では自由に運動しますが，
隣の層にはなかなか移れず，伝導層に閉じ込められた２次元的な運動をします。
さらに，右の図のようなチェイン状の結晶構造を持った物質では，
伝導電子は，チェインに閉じ込められた１次元的な運動をすることになります。
このような，電気伝導体のことを「低次元電気伝導体」と呼びます。
伝導電子の運動が制限されることによって，普通の物質では隠されている
波動性が現れ，量子力学的な効果（つまり面白い現象）が
はっきりと見えるようになります。
「電荷密度波」は，ＣＤＷと略されます。これは Charge Density Wave （そのまんまやぁ）の略です。これは，電子やイオンの持っている電荷に 周期的な濃淡が出来たものです。ちょうど，こんなかんじ。
「波」といっても，「電荷密度波」は普通は固定されていて，空間的にも 時間的にも動きません。
ひとこと注意。結晶では，もともとイオンが一定の周期で並んでいますから， もともとの格子の周期で電荷密度は濃淡を示しますが， これは電荷密度波とは違います。
すこしまじめに，１次元の金属結晶を考えましょう。原子（赤）は 格子間隔 a で並び，１個の電子（青）を放出してイオンになっているものと します。この時電子はチェイン中を自由に運動するので電荷密度は， 空間的に一定になります。
この場合は１次元金属ですから，分散関係は，教科書的に，放物線になります。 電子は，フェルミエネルギー EF までつまっています。
たとえ真冬日で人間は寒さを感じても，物質にとっては 273 K という 高温（？）です。イオンは，熱振動をしています。この振動はランダムですが， 下の図のように，イオンとイオンが近付くような振動があると，「電荷密度波」 が起こり始めます。
まず，イオンはプラスの電荷，電子はマイナスの電荷を持っているというこ とを思い出して下さい。
このように，電荷分布の濃淡と格子の歪みが，協力現象的に大きくなって 行きます。格子の歪みのエネルギーの損と，電子系のエネルギーの得 （プラスとマイナスが引き合うわけですから）がつりあったところで， この変化は安定します。これが，「電荷密度波」です。
上の図を見ると，今まで自由に運動していた電子が，
格子の歪みに捕らえられて，動けなくなっていることに注意してください。
これは，
電荷密度波が起きると，伝導電子がなくなってしまう。
すなわち，金属から絶縁体へ相転移を起こすということを示しています。
これを，分散関係で表すと，ちょうどフェルミエネルギー EF
にエネルギーギャップができることになります。エネルギーギャップ dE は，
電荷密度波を壊すのに必要なエネルギーと考えることも出来ます。
電荷密度波は，「低次元電気伝導体」で起こります。 代表的な物質を列挙しましょう。
「電荷密度波」が起こると，次のような面白いことが起こります。
「低次元電気伝導体」を有名にしたのは，何といっても銅酸化物系の 高温超伝導体でしょう。２次元的な結晶構造を持った銅酸化物で， 今まで考えられなかったような高温で，超伝導を起こすことが わかったのですから……。ご存知のように，超伝導は 「電気抵抗が無限にゼロに近付く」わけですから，役に立ちます。だから， たいへん多くの人が研究を続けています。
一方，電荷密度波は，「電気伝導度が無限にゼロに近付く」といった， およそ応用には役に立たない性質を示します。研究も，応用よりむしろ， このような特殊な電子状態の理解の方に重点が置かれているようです。が， 全くもって役に立たないかというと，そうでもありません。 ちょっと考えただけで，次のような可能性があります （半分夢のような話を含む）。
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