物质状态

物质状态

石英玻璃(SiO2)的无定形体结构。

微观下的磁性序列(每个粒子的磁矩)。

液晶体

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主条目:液晶

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)组成,在摄氏118-136度是属于向列型形态。[7]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。其他种类的液晶详见主条目。

无定形体

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主条目: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。

部分液体属于非牛顿流体,黏度的大小受作用力和剪应力所影响。因此在某一个流动情况之下便变成无定形体。一个简单的示范是用玉米粉(在室温)的水下进行混悬,在静止的时候为液体状态,而受力时便好像固态的情况。这种性质称为剪应膨胀。相反的情况名为剪应收缩,水彩便有这种特性。[8]

磁序状态

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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,因此可以制造成亚铁磁体、磁铁和反铁磁体。

铁是其中一种可作为铁磁性物质。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。如果连畴的排列都是整齐有序,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。

反铁磁性物质的有序排列

在反铁磁性物质的结构中,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。

亚铁磁性物质的有序排列

在亚铁磁性物质的结构中,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。

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