- Fast:
Egenskaper:
a) Bestämd form och volym.
b) Starka intermolekylära krafter (elektrostatiska, kovalenta, metalliska bindningar) håller ihop partiklar.
c) Partiklar (joner, atomer eller molekyler) är tätt packade och tätt arrangerade med minimal kinetisk energi.
d) Inkompressibel.
e) Begränsad molekylär rörelse.
f) Höga smältpunkter och kokpunkter.
Exempel:Is, bordssalt, trä, metaller.
- vätskor:
Egenskaper:
a) Bestämd volym men ingen bestämd form (tar formen av behållaren).
b) Starkare intermolekylära krafter än i gaser men svagare än i fasta ämnen.
c) Partiklar är i omedelbar närhet men inte lika tätt packade som i fasta ämnen.
d) Betydande molekylär rörelse:partiklar flyter och glider förbi varandra.
e) Generellt inkompressibel.
f) Ytspänning och kapillärverkan uppstår.
Exempel:Vatten, olja, mjölk, honung.
- Gaser:
Egenskaper:
a) Ingen bestämd form eller volym (upptar hela volymen av deras behållare).
b) Mycket svaga intermolekylära krafter (försumbara utom i speciella fall).
c) Partiklar (atomer eller molekyler) är fria att röra sig snabbt med hög kinetisk energi.
d) Bred separation mellan partiklar.
e) Extremt låga densiteter och komprimerbar.
f) Gaser diffunderar, expanderar och drar ihop sig lätt.
Exempel:Luft, helium, kväve, syre.
- Plasma:
Egenskaper:
a) Benämns ofta som materiens fjärde tillstånd.
b) Förekommer vid extremt höga temperaturer (finns i stjärnor, fusionsreaktorer) eller i lågtemperaturområden som utsätts för specifika energier.
c) Elektroner avlägsnas från atomer och bildar en soppa av positivt laddade joner och negativt laddade fria elektroner.
d) Laddade partiklar är mycket energiska och fria att röra sig, vilket genererar elektriska och magnetiska effekter.
e) Delvis eller helt joniserad gas med hög elektrisk ledningsförmåga och långväga interaktioner.
Exempel:Stjärnor, solvindar, neonskyltar, plasmaskärmar.
- Bose-Einstein Condensate (BEC):
Egenskaper:
a) Materias kvanttillstånd uppnått genom att kyla vissa material till extremt låga temperaturer (nära absolut noll).
b) Atomer beter sig som en enda koherent enhet, förlorar sin individualitet och upptar samma kvanttillstånd.
c) Materiavågor överlappar varandra, vilket skapar en supervätska utan viskositet och noll motstånd mot flöde.
d) Uppvisar unika fenomen som interferens och fasövergångar.
e) Finns i ultrakalla atomer, såsom rubidium och litium.
Exempel:Atommoln i laboratorier för forskning och experiment.
- Fermioniskt kondensat:
Egenskaper:
a) Liknar Bose-Einstein Condensate, men bildas av fermioner (partiklar med halvintegral spinn, som följer Paulis uteslutningsprincip).
b) Par av fermioner med motsatt spinn (Cooper-par) bildar ett bundet tillstånd och förlorar sina individuella identiteter.
c) Förekommer i vissa kondenserade materialsystem och har tillämpningar inom supraledning och superfluiditet.
d) Uppvisar okonventionella egenskaper som okonventionella parningsmekanismer, virvlar i system med kondenserad materia och topologiska faser av materia.
Exempel:Supraledare och supervätskor av fermioniska atomer eller molekyler.
- Quark-Gluon Plasma (QGP):
Egenskaper:
a) Materiens tillstånd som tros ha existerat under det tidiga universum, mikrosekunder efter Big Bang.
b) Bildas när kärnämne utsätts för extremt höga temperaturer eller densiteter (förekommer i partikelacceleratorer eller högenergikollisioner med tunga joner).
c) Kvarkar (subatomära partiklar som utgör protoner och neutroner) och gluoner (partiklar som förmedlar den starka kärnkraften) är inte längre inneslutna i hadroner utan existerar fritt.
d) Avgränsning och bildandet av en "soppa" av kvarkar och gluoner skapar ett högenergiskt, tätt och vätskeliknande tillstånd.
Exempel:QGP studeras i högenergifysikexperiment för att förstå det tidiga universum och de grundläggande egenskaperna hos starka nukleära interaktioner.
