固态

热力学平衡状态

固态是物质存在的一种热力学平衡状态。与液体和气体相比固体有比较固定的体积和形状、质地比较坚硬。

特性

结合物体的微粒间距离很小，作用力很大。粒子在各自的平衡位置附近作无规律的振动，固体能保持一定的体积和形状，流动性差，一般不存在自由移动离子，它们的导电性通常由自由移动电子引起的。在受到不太大的外力作用时，固体的体积和形状改变很小。

分类

固体分为晶体和非晶体，晶体具有固定的熔化温度，非晶体没有固定的熔化温度，其固态和液态之间的状态被称为“熔融”状态。

晶状固体

晶体即是内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。它拥有整齐规则的几何外形，即晶体的自限性。并拥有固定的熔点，在熔化过程中，温度始终保持不变。

非晶状固体

非晶体是内部质点在三维空间不成周期性重复排列的固体，具有近程有序，但不具有长程有序。如玻璃。外形为无规则形状的固体。

准晶体

由大量结晶体（crystals）或晶粒(grains)聚集而成，结晶体或晶粒本身有规则结构，但它们聚集成多晶固体时的排列方式是无规则的。通过其组成部分之间的相互作用固体的特性可以与组成它的粒子的特性有很大的区别。

熔化

晶体

晶体有固定的熔化温度，叫做熔点，与其凝固点相等。晶体吸热温度上升，达到熔点时开始熔化，此时温度不变。晶体完全熔化成液体后，温度继续上升。熔化过程中晶体是固液共存态。

非晶体

非晶体没有固定的熔化温度。非晶体熔化过程与晶体相似，只不过温度持续上升，但需要持续吸热。　熔点是晶体的特性之一，不同的晶体熔点不同。

凝固

凝固是熔化的逆过程。实验表明，无论是晶体还是非晶体，在凝固时都要向外放热。晶体在凝固过程中温度保持不变，这个温度叫晶体的凝固点(solidifying)。同一晶体的凝固点与熔点相同。非晶体没有凝固点

超固态

简介

当物质处于在140万大气压下，物质的原子就可能被“压碎”。电子全部被“挤出”原子，形成电子气体，裸露的原子核紧密地排列，物质密度极大，这就是超固态。一块乒乓球大小的超固态物质，其质量至少在1000吨以上。

美国科学家宣称他们可能发现了物质存在的新状态———超固态（或超固体）。如果他们的发现是正确的话，那么他们见到的则是物质的一种十分奇异的状态。该状态下的物质为一种晶体固态，但能像滑润的、无粘性的液体那样流动。

存在的争议

金和陈表示，如果不借用超固体的观点，他们很难解释他们发现的现象。然而，加拿大阿尔伯特大学研究人员约翰·比米西却认为，金和陈的宣称肯定会引起一些争议。比如，有学者可能会认为，实验中部分液态氦仍然覆盖在维克玻璃多孔的表壁并变成超流体，导致玻璃多孔盘旋转加快。但金和陈坚持认为他们的发现不像是比米西所说的这种情况。

固体物理学

定义

固体物理学是研究固体物质的物理性质、微观结构、构成物质的各种粒子的运动形态及其相互关系的科学。它是物理学中内容极丰富、应用极广泛的分支学科。固体物理是微电子技术、光电子学技术、能源技术、材料科学等技术学科的基础，固体物理的研究论文占物理学中研究论文的三分之一以上。

研究对象

固体物理学（英文solid-state physics）是研究固体的性质、它的微观结构及其各种内部运动，以及这种微观结构和内部运动同固体的宏观性质的关系的学科。固体的内部结构和运动形式很复杂，这方面的研究是从晶体开始的，因为晶体的内部结构简单，而且具有明显的规律性，较易研究。以后进一步研究一切处于凝聚状态的物体的内部结构、内部运动以及它们和宏观物理性质的关系。这类研究统称为凝聚态物理学。

固体物理学是研究固体物质的物理性质、微观结构、构成物质的各种粒子的运动形态，及其相互关系的科学。它是物理学中内容极丰富、应用极广泛的分支学科。

晶体结构

在相当长的时间里，人们研究的固体主要是晶体。早在18世纪，阿维对晶体外部的几何规则性就有一定的认识。后来，布喇格在1850年导出14种点阵。费奥多罗夫在1890年、熊夫利在1891年、巴洛在1895年，各自建立了晶体对称性的群理论。这为固体的理论发展找到了基本的数学工具，影响深远。

非晶体

非晶态固体的物理性质同晶体有很大差别，这同它们的原子结构、电子态以及各种微观过程有密切联系。从结构上来分，非晶态固体有两类。一类是成分无序，在具有周期性的点阵位置上随机分布着不同的原子或者不同的磁矩；另一类是结构无序，表征长程序的周期性完全破坏，点阵失去意义。但近邻原子有一定的配位关系，类似于晶体的情形，因而仍然有确定的短程序。

例如，金属玻璃是无规密积结构，而非晶硅是四面体键组成的无规网络。20年代发现，并在70年代得到发展的扩展。X射线吸收精细结构谱技术，成为研究非晶态固体原子结构的重要手段。

展望

新的实验条件和技术日新月异，正为固体物理不断开拓新的研究领域。极低温、超高压、强磁场等极端条件、超高真空技术、表面能谱术、材料制备的新技术、同步辐射技术、核物理技术、激光技术、光散射效应、各种粒子束技术、电子显微术、穆斯堡尔效应、正电子湮没技术、磁共振技术等现代化实验手段，使固体物理性质的研究不断向深度和广度发展。由于固体物理本身是微电子技术、光电子学技术、能源技术、材料科学等技术学科的基础，也由于固体物理学科内在的因素，固体物理的研究论文已占物理学中研究论文三分之一以上。其发展趋势是：由体内性质转向研究表面有关的性质；由三维体系转到低维体系；由晶态物质转到非晶态物质；由平衡态特性转到研究瞬态和亚稳态、临界现象和相变；由完整晶体转到研究晶体中的杂质、缺陷和各种微结构；由普通晶体转到研究超点阵的材料。这些基础研究又将促进新技术的发展，给人们带来实际利益。同时，固体物理学的成就和实验手段对化学物理、催化学科、生命科学、地学等的影响日益增长，正在形成新的交叉领域。

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