物质除了固态液态气态等离子态超导态还有啥态,详细些

Question

物质除了固态液态气态等离子态超导态还有啥态,详细些

Answer 1

固态——粒子(包括离子、原子或者分子)都是紧密排列.粒子之间有很强的吸力,所以只能在原位震动,因而令固体拥有稳定、固定形状和固定容量的特性,只有因施力而切断或打碎时才可改变它的形状.在晶体固体中,粒子(包括原子、分子、和离子)都是以三维空间的结构排列,而同一种物质可以排列成不同形式晶体结构.例如铁在摄氏912度下是面心立方,摄氏912至1394度之间便是体心立方.又例如冰,世上已知有关冰的晶体结构有15种,这15种的固体物质状态分别存在于不同的温度和压力之下.在物质状态的转变过程中,固体会透过融化变成液体,相反液体会凝固成固体.如果由固体直接转变为气体,例如在大气压力下的二氧化碳,我们称之为升华,反之则是凝华.液态——在温度和气压是常数的情况下,液体的容量是固定的.当固体加热到熔点之上时,便会成为液体.内分子(内原子或者内离子)之间的力仍然不可忽略,但分子有足够的能量,因而可以有相对运动,结构亦是流动的.液体的形状是不定的,由容器的大小来决定.一般情况下液体的容量会比它在固体时要大,水(H2O)是一个反例,因为水从0-4摄氏下密度上升并达到顶点,参看水分子.而物质以液体存在的最高温度和最高压力分别名为临界温度和临界压力.气态——在气态中,分子拥有足够多的动能,因而内分子力的影响相对减少(对于理想气体会是0),分子之间的距离亦较远.气体并没有限定的形状和容量,但是它会占据整个密封的容器.液体可以透过在常压下加热到沸点或者在常温下加压而转变成气体. 当气体温度低过临界温度时,这种气体称为蒸气,可以单单透过加压而变成液体.如果气体的压力等同液体的蒸气压,两者便可达致平衡,兴固体亦然. 当一种气体的温度和气压分别超越自身的临界压力及临界温度时便成为超临界流体(SCF).它拥有气体的特性,同时是一种高密度的溶剂,因此而工业中有不少用途.例如超临界二氧化碳可用透过超流体抽取法去抽取咖啡因,从而制造出脱咖啡因的咖啡.其他常温状态：液晶体——液晶拥有液体的流动性和固体有序排列的特征.例如,向列型液晶相是由长形的柱状分子(例如4,4'─二甲氧基氧化偶氮苯(en:para-azoxyanisole))组成,在摄氏118-136度是属于向列型形态. 在这个状态下的分子拥有液体的流动性,但它们(在一定范围内)只可以指向同一个方向,而且不能够自由扭动.部分的液晶在科技上有很大的用途,例如液晶显示器.无定形体——无定形体(又名非晶状体)拥有像液体一样的不规则结构,但由于分子间的运动相对不自由,因此通常纳入固体的类别.常见例子有玻璃、聚苯乙烯、合成橡胶或其他聚合物.很多无定形体当加热至玻璃转化温度时便会软化成液体.此时,分子是自由流动的.(见右图)无定形体不存在长距离的整齐排列,但是在有限范围内,氧原子(O)以正四面体的排列包围硅(Si)原子磁序状态——在过渡金属的原子,因为有电子单独存在于原子轨域而且没有组成键,所以在净自旋不是0的情况下拥有净磁矩.有一部分固体,不同原子的磁矩都是有规则地排列,因此可以制造成亚磁铁、磁铁和反磁铁.铁是其中一种可作为铁磁的物质.每一粒原子会因为排列的形式而令到(在同一个磁畴之内)磁矩的方向一致.如果连畴的排到都是整齐有序,它便是一个永久磁铁,纵使在无外来磁场之下仍拥有铁磁性.但当这些加热至居里点以上时,磁化向量便会消失,失去了铁磁性,而铁的居里点是摄氏768度. 在反磁铁的结构中,相邻列中的磁距是方向相反而且数值相同,因此净磁化向量等于零.例如一氧化镍 (NiO),其中一半的镍原子的磁距排列因与另一半相反而抵消. 在亚磁铁的结构中,相邻列中的磁距是方向相反但数值不同,因此不能完全抵消并拥有净磁化向量.例子如磁铁矿(Fe3O4)中含有Fe2+和Fe3+的离子,而它们的磁矩并不一样,是亚磁铁的一种.