物质的凝聚态可不止这三种,参看维基百科
相态列表是关于各种常见(固态,液态,气态,等离子态)和不常见的相态(物质在一定温度压强下所处的相对稳定的状态)的列表,列表是根据能量密度由低到高排列。
低能量态:
负绝对温度 (Negative Absolute Temperature): 不是一种负能量,只是一种反的能量分布,目前的实验达到了低于绝对零度数十亿分之一度。有可能制造出新的物质相负温度物质。负绝对温度气体还能模拟暗能量。
量子霍尔态 (Quantum Hall state): 这个状态发生于量子霍尔电压测量的方向垂直于电流的流动方向,会使得导线中的电子与空穴受到不同方向的洛伦兹力而往不同方向上凝聚,在聚集地点的电子与空穴之间会产生电场,此一电场将会使后来的电子空穴受到电力作用而平衡掉磁场造成的洛伦兹力,使得后来的电子空穴能顺利通过而不会发生偏移,此称为霍尔效应。而产生的内建电压称为霍尔电压。
量子自旋霍尔态 (Quantum spin Hall state): 根据上述的霍尔效应,量子自旋霍尔态可能会为发展浪费更少的能源,产生较少热量的电子设备的理论阶段铺平道路。这是一个推导量子霍尔状态的问题。
玻色-爱因斯坦凝聚态(Bose-Einstein condensate): 有大量玻色子占据同一量子态形成。
费米子凝聚态(Fermionic condensate): 和玻色-爱因斯坦凝聚态相似,但由费米子组成。根据泡利不相容原理,不同费米子不能占据同一量子态,但费米子可以配对成为具有玻色子性质的合成“粒子”,从而占据同一量子态。
里德伯态(Rydberg matter): 里德伯态属于强力的非理想等离子的其中一种介稳定状态。当电子处于很高的激发态后冷凝而形成。当到达某个温度时,这些原子会变成离子和电子。在2009年研究员成功由一粒里德伯原子和一粒基态原子中创造出里德伯分子(实验中用极冷的铷原子)。
超导体(Superconductor):可以在在特定温度以下,呈现电阻为零的导体。零电阻和抗磁性是超导体的两个重要特性。
超流体(Superfluid):极少数流体,比如液氦,在极低温下会形成一种完全无摩擦的流体。
超流气体(Superfluid gas):可以自由流动没有阻力,在超冷费米气体的实验中观察到量子旋涡。
超固体(Supersolid):可以(在保持自身形状,不发生形变的情况下)完成完全无摩擦的运动。同时具有固体与流体的特征。
超玻璃(Superglass):同时拥有超流体和冷冻晶体结构的特性的物质状态。
固态(Solid):具有一定形状和体积,自身内部的分子运动不剧烈,分子排列紧密。
非晶形固体(Amorphous solid): 或称非晶体、无定形体,固体中不存在远程有序的原子。常见的非晶态固体有高分子聚合物、氧化物玻璃、非晶形玻璃(Amorphous glassy solid)、非晶形橡胶(Amorphous rubbery solid)、非晶态金属和非晶态半导体等。
结晶固体(Crystalline solid): 组成的固体原子,分子或离子,有一个有序,重复的模式。
塑性晶体(Plastic crystal): 固体分子有固定位置,但保留了组成分子自由的旋转。
准晶态(Quasicrystaline): 亦称为拟晶(mimetic crystal ),是一种介于晶体和非晶体之间的固体。在准晶的原子排列中,其结构是长程有序的,然而又不具有晶体所应有的平移对称性,因而可以具有晶体所不允许的宏观对称性。
磁序状态(Magnetically ordered): 在过渡金属的原子中有电子单独存在于原子轨域而且不形成化学键,所以在净自旋不是0的情况下拥有净磁矩,不同原子的磁矩都是有规则地排列,因此可以制成亚铁磁体(Ferrimagnetics)、磁铁(Ferromagnet)和反铁磁体(Antiferromagnet)。自旋玻璃(Spin glass)是一种亚稳定状态的磁性材料。自然界有三种基本的磁性状态,磁性和反磁性以及量子自旋液(QSL),物质本身是固态晶体,而其磁性却表现为液态行为。
微相分离(Microphase-separated): 共聚物可以进行微相分离,以形成一个多元化的周期纳米结构阵列。这个尺寸是微观或亚微观的,外观上是均匀的看不出分层现象,但是用微观手段仍能观察到两相结构的存在。
弦状网液态(String-net liquid): 原子的这种状况显然是不稳定的排列,像液体一样,但仍有固定的总体格局,像一个固体。
液态(Liquid):可变形但不可压缩的流体。形状由容器体积限定,在压力影响下,体积(几乎)不变。
酯膜结构(Acetate membrane structure):酯膜结构和液晶一样具有柔性排列结构的特性,但分子间的连结程度又较液晶更小,与液体相同,因此物质可以像在液体中一样地通过酯膜结构的物质。
液晶(Liquid crystal): 性质在液体和晶体之间。一般来说,能像液体一样流动,但也表现出长程有序。
非牛顿流体(Non-Newtonian fluid): 部分液体摩擦应力的大小受作用力和剪应力所影响,在某一个流动情况之下便变成无定形体。除与当前的运动状态外还与液体过去的运动状态有关,此种液体有记忆效应。非牛顿流体可以分为纯粘性非牛顿流体与粘弹性非牛顿流体两类。
气态(Gas):可压缩流体。形状和体积都由容器限定。
胶体(Colloid):又称胶状分散体(colloidal dispersion)是一种均匀混合物,其中含有两种不同相态的物质,一种分散,另一种连续。分散的一种由微小的粒子或液滴组成,大小介于1-100纳米之间,且几乎遍布整个连续相态中。按照分散剂状态不同分为:气溶胶(gasoloid),液溶胶(lyosol),固溶胶(solid sol )。
高能量态:
超临界流体(Supercritical fluid):在超过临界点的温度及压力时,出现液体,气体无法区分的物质状态。
等离子态(等离子)(Plasma):在高温下,电子完全从原子中电离出来,所组成的自由电子气体。
夸克-胶子等离子体(Quark-gluon plasma,简称QGP):一种量子色动力学下的相态,所处环境为极高温与极高密度。自由夸克存在于胶子海洋中的物质状态。
彩色玻璃冷凝物(Color-glass condensate):质子相互撞击还会产生一种液状物波胶子。
简并态(Degenerate matter): 物质有非常高的压力,由泡利不相容原理支持。
电子简并态(Electronic degenerate matter):白矮星的组成物质,密度很大。电离的电子在被电离的离子能态上形成的简并态物质。
中子简并态(Neutron-degenerate matter)(中子态 Neutronium): 中子星的组成物质。恒星引力坍缩的巨大压力将电子压入原子核,成为原子核的一部分,与质子结合为中子,形成主要由中子组成的密度极大质量极大的物质。
金属氢(Metallic hydrogen):是由氢原子核(即质子)组成的晶体结构,其原子间隔小于玻尔半径,与电子波长长度相当。电子脱离了分子轨道,表现为一般金属中的传导电子。
奇异物质(Strange matter): 也被称为夸克物质(Quark matter)、量子色动力学物质(QCD matter),可能存在一些特别大的中子星,可形成稳定在较低的能量状态。
甚高能量态:
弱对称物质(Weakly symmetric matter): 大爆炸后10-12秒后,弱相互作用和电磁相互作用统一时产生。
强对称物质(Strongly symmetric matter): 大爆炸后10-36秒后, 随着宇宙的扩大,温度和密度下降,强作用力的分离,这个过程被称为对称破缺。
引力奇点(Gravitational singularityr):也称时空奇异点或奇点,是一个体积无限小、密度无限大、时空曲率无限大的点。引力异常所预测的广义相对论存在的黑洞中心,它不是一个物质的相态(虽然大规模的能源有助于其创造物质)。
暗物质(Dark matter): 无法通过电磁波的观测进行研究,也就是不与电磁力产生作用的物质。