相態列表

相態列表是關於各種常見（固態，液態，氣態，等離子態）和不常見的相態（物質在一定溫度壓強下所處的相對穩定的狀態）的列表，列表是根據能量密度由低到高排列。相態是指物質出現不同的相，也叫物態，物態的變化稱為相變。物理法則應當是對稱且可以被不加修改地應用在所有的時空點上的，但很多系統違反了對稱性。比如磁鐵中的原子的自旋可被排成一行而不是指向各個方向，礦石晶體裡原子佔用了預定空間位置使得晶體在稍微轉動就看上去不同了。當一種變換使得物質性質發生改變，物理學家稱之為對稱破缺。對稱破缺存在於自然的每個角落，因為磁力，超導甚至給予萬物質量的希格斯機制都是源自於此。

低能量態

玻色氣體（Bose gas）：是一個量子力學中的理想氣體模型，類似於經典理想氣體，由具有整數值自旋沒有相互作用的的玻色子組成，服從玻色 - 愛因斯坦統計。
費米氣體（Fermi gas）：又稱為自由電子氣體（free electron gas）、費米原子氣體（fermionic atom gas），是一個量子力學中的理想氣體模型，由具有半整數自旋沒有相互作用的費米子組成，遵守費米 - 狄拉克統計。在金屬、半導體內的電子或中子星裡的中子，都可以視為近似於費米氣體。
磁性氣體（Magnetism gas）：麻省理工學院的研究人員利用紅外線雷射束捕獲超冷鋰原子氣團，將其冷卻到僅比絕對零度高億分之十五開爾文。當逐漸增加原子間排斥力時，觀察到的現象表明氣體已經變得具有強磁性。
玻色 - 愛因斯坦凝聚態（Bose-Einstein condensate，BEC）：當溫度足夠低、原子的運動速度足夠慢時，玻色子原子將佔據能量最低的同一量子態，所有的原子就象一個原子一樣，具有完全相同的物理性質。1995 年 JILA 的 Eric Corne 和 Carl Wieman 組在銣 - 87 原子雲，Rice 大學的 Randy Hulet 小組在鋰 - 7 原子雲和 MIT 的 Wolfgang Ketterle 小組在鈉 - 23 原子雲裡分別觀察到玻色 - 愛因斯坦凝聚。1998，Fried 等人實現了自旋極化氫原子的玻色 - 愛因斯坦凝聚。在實驗上已經實現了玻色 - 愛因斯坦凝聚態的原子有銣元素的兩種天然同位素：銣 - 87 和銣 - 85，鈉元素的同位素鈉 - 23，鋰的同位素鋰 - 7，自旋極化的氫原子，亞穩態的氦 - 4，鉀元素的同位素鉀 - 41，銫元素的天然同位素銫 - 133，以及稀土元素中釔元素的同位素釔 - 174。2003 年底，Innsbruck 的 Grimm 小組，JILA 的 Jin 小組，MIT 的 Ketterle 小組先後在兩分量的費米原子中製備出了分子凝聚體 (Molecular Condensate)。2010 年德國研究人員 J. Klaers 實現光子玻色 - 愛因斯坦凝聚體（Photon BEC）。2004 年中國研究人員李朝紅實現電子 - 空穴對玻色 - 愛因斯坦凝聚體（particle-hole pairs Bose-Einstein condensates, superfluidity）。2017 年 2 月中國研究人員清華大學尤力研究組實現量子糾纏的雙數態原子玻色 - 愛因斯坦凝聚體（Twin-Fock Atomic Bose-Einstein condensates），這是一種原子在兩個模式上具有同等粒子數的多體糾纏狄拉克態。2011 年完成一維人工自旋軌道耦合的玻色 - 愛因斯坦凝聚體。2016 年中國研究人員完成二維自旋軌道耦合的玻色 - 愛因斯坦凝聚體（Two-dimensional Spin-orbit Coupling for Bose-Einstein condensates）。2024 年發現激子可能實現超越傳統 Berezinskii-Kosterlitz-Thouless 正規化的二維超流，在二維均勻空間實現有限溫相變的激子玻色 - 愛因斯坦凝聚體（exciton Bose-Einstein condensates）。二維旋轉玻色 - 愛因斯坦凝聚體 Two-dimensional rotational Bose-Einstein condensates、偶極玻色 - 愛因斯坦凝聚體 dipolar Bose-Einstein condensates、二元反偶極玻色 - 愛因斯坦凝聚體 binary antidipolar Bose-Einstein condensates（反偶極和非偶極玻色 - 愛因斯坦凝聚體混合物 antidipolar and nondipolar Bose-Einstein condensates mixture）、雙組分玻色 - 愛因斯坦凝聚體 dual-species Bose-Einstein condensate（費米 - 玻色混合物 Fermi-Bose mixture）、單自旋玻色 - 愛因斯坦凝聚體 A Single-Spin Bose-Einstein Condensate、激子極化激元玻色 - 愛因斯坦凝聚體 exciton-polariton Bose-Einstein condensates、協同激子極化激元玻色 - 愛因斯坦凝聚體 cooperative exciton-polariton Bose-Einstein condensates，CEPC、表面等離極化激元玻色 - 愛因斯坦凝聚體 surface plasmon polaritons Bose-Einstein condensates、雙磁振子束縛態玻色 - 愛因斯坦凝聚體 two-magnon bound state Bose-Einstein condensation、弱相互作用玻色 - 愛因斯坦凝聚體 weakly interacting Bose–Einstein condensates。
費米 - 狄拉克凝聚態（Fermionic - Dirac condensate）：與玻色 - 愛因斯坦凝聚態相似，但由費米子組成。根據泡利不相容原理，不同的費米子不能佔據同一量子態，在庫柏（cooper）機制下，費米子可形成束縛態庫柏對，就像一個複合粒子，表現為一個玻色子，然後庫柏對發生凝聚，稱為巴丁 - 庫珀 - 徐瑞弗超導超流（Bardeen-Cooper-Schrieffer，BCS），從而佔據同一量子態。1999 年 JILA 的 Jin 小組成功將鉀 - 40 原子冷卻到 300nk，CCD 成像顯示超冷原子雲有類殼層結構，是一個服從費米 - 狄拉克統計的宏觀客體。2004 年該研究小組利用 Feshbach 共振技術實現了強相互作用的簡併費米氣體（Degenerate Fermi Gas，DFG）。
任意子凝聚（anyon condensate）
玻色液體（Bose liquid）：其超流性質可以用玻色 - 愛因斯坦統計解釋。氦 - 4（4He），在低於 2.17K (−270.98°C) 時便會變成超流體，氦 - 4 形成超流態的相變稱為 Lambda 相變，因它的比熱容對溫度曲線形狀如同希臘字母 “λ” 一樣。凝聚態物理學中一些相近的相變亦因而叫作 Lambda 相變。
費米液體（Fermi liquid），必須用到描述超導體的 BCS 理論之推廣才可瞭解，其中，原子代替了電子形成庫柏對 (Cooper pair)，而它們的吸引作用力調控機制由自旋波動 (Spin fluctuation) 代替了聲子。氦 - 3（3He），在更低的 2.6mK 成為超流體。氦 - 3 與氦 - 4 兩個系統的超流體本質不同。
超流體（Superfluid）：物質在沒有能量損失的情況下無限流動的一種物相。在 1937 年由 Pyotr Leonidovich Kapitsa, John F. Allen 和 Don Misener 發現的。至少有兩種氦的同位素、一種銣的同位素和一種鋰的同位素可以在極低溫下實現。某些原子在極低溫下會形成一種完全無摩擦的流體，這種現象叫做超流現象（Superfluidity）。如果將超流體放置於環狀的容器中，由於沒有摩擦力，它可以永無休止地流動。常壓下液態的 4He 和 3He，在絕對零度時也不能凝結成固體。它們的量子效應顯著，在各自對應的溫度和壓力下，發生由黏性液體轉變為無黏滯的超流體的相變，同時還存在其他的特殊現象，這些液體稱為量子液體（Quantum liquid）。超流體和超導體的統一理論可以以規範對稱破缺 (Gauge symmetry breaking) 表達。2002 年，德國科學家實現銣原子氣體超流體態與絕緣態可逆轉換。2005 年，MIT 的 Ketterle 小組利用鋰原子實現了費米超流體（Fermi Superfluid），並觀測到量子渦旋晶格。2024 年中國復旦大學的陳焱研究團隊發現在一維玻色 - 費米哈伯德模型混合物中，當兩種粒子存在顯著的質量與密度不平衡時，出現了一個手性超流體（chiral Superfluid，CSF）。在該相中，玻色子在鏈長 L 下以非零動量 ±2π/L 凝聚。一維超流體 one-dimensional Superfluid、二維超流體 two-dimensional Superfluid
逆流超流體（counterflow superfluid）：對流超流相，對流超流相中存在兩個相對流動的超流體，它們分別由自旋為 A 和 B 的粒子組成；兩種自旋的粒子會相對流動，體現出超流性；但是兩種相對流動的自旋流之間存在嚴格的關聯使得總粒子流為零，因此整體上看並不存在流動性，而是形成莫特絕緣體。
超固體（Supersolid）：又稱超密態，處於這種狀態下的固體能毫無摩擦力地流動，空位將成為相干的實體，可以在剩下的固體內不受阻礙地移動，就象超流體一樣。2004 年，美國的研究者發現，冷卻後的液態氦出現超固體現象，其他研究者認為氦已經變成了不穩定的量子塑膠（Quantum Plasticity）（一種有彈性的超流體）。2016 年 1 月，英國研究者利用鑽石對頂砧製造出某種極端高壓狀態，從而生成 “第五狀態氫”，即超固態氫。2025 年 3 月 6 日，義大利科研團隊首次利用光創造出光超固體。二維超固體 Two-Dimensional Supersolid、手性晶格超固體 Chiral lattice supersolid、
超流液晶體（Superfluid Liquid crystal）：超流版本的液晶態同時具備超流體和超固體的優勢，可以在保持空間平移不變性的情況下，破缺空間和相位轉動的對稱性。
超玻璃（Superglass）：特徵是有限的壓縮性，沒有間隙，但具有無限的超流體敏感性。
超導體（Superconductor）：可以在在特定溫度以下，呈現電阻為零的導體。零電阻、抗磁性、雙電子量子化磁通是超導體的幾個重要特性。超導性起源電子配對的庫珀對。但理論也暗示了可能從四電子（兩個庫珀對）或六電子（三個庫珀對）中出現的全新型別的超導態。波超導體（-Wave superconductors）的庫珀對是自旋相反的單重態，角動量（具有序引數符號反轉的擴充套件波超導體，沒有序引數符號反轉的波超導體）。波超導體（-Wave superconductors）的庫珀對是自旋相反的單重態，角動量（波超導體，波超導體）。波超導體（-Wave superconductors）的庫珀對是自旋相反的單重態，角動量。波超導體（-Wave superconductors）的庫珀對是自旋平行的三重態，角動量。波超導體（-Wave superconductors）的庫珀對是自旋平行的三重態，角動量。理論存在波超導體（-Wave superconductors）、波超導體（-Wave superconductors）、波超導體（-Wave superconductors）、波超導體（-Wave superconductors）、波超導體（-Wave superconductors）、伊辛超導體（Type-I Ising superconductors、Type-II Ising superconductors）、二維伊辛超導體（Two-dimensional Ising superconductors）、三維伊辛超導體（Three-dimensional Ising superconductors）
自旋超導態（Spin Superconductors），自旋超流態（Spin Superfluids）：是由電荷中性自旋非零的玻色子在低溫下凝聚成的超流態，自旋流能無耗散地流過自旋超導體，即自旋阻是零；但對於電流來說是絕緣的。人們已推匯出自旋超導的類倫敦方程和類金茲堡 — 朗道方程，也給出了 BCS 型哈密頓量。
高自旋超導體（high-spin Superconductors）：超導電性是由自旋為 3/2（合併自旋為 3）的準粒子形成的庫珀對產生的。在常規的 1/2 自旋系統中，自旋 - 1/2 和 1/2 之間可以用四種配對：1 個自旋單態和 3 個自旋三重態。在非常規的 3/2 自旋系統中，自旋 - 3/2、-/2、1/2、3/2 之間存在 16 種配對：1 個自旋單態，3 個自旋三重態，5 個自旋五重態，和 7 個自旋七重態。
超絕緣體（superinsulator）：需要接近絕對零度的低溫來表現出看起來無限的電阻率。
非中性等離子晶體（non-neutral plasmas crystals）：低溫非中性等離子體（Cryogenic non-neutral plasmas），當非中性等離子體冷卻到低溫時，它不會像中性等離子體那樣重新結合成中性氣體，因為沒有帶相反電荷的粒子可以重新結合，該系統成為新型的強耦合非中性物質狀態，由單一電荷物質組成的等離子體晶體。實驗在雷射冷卻至毫開爾文溫度範圍的純鈹離子等離子體中觀察到了這種晶體狀態。當少量離子被雷射冷卻時，它們會形成結晶的 “庫侖簇”。叢集的對稱性取決於外部約束場的形式。

超冷原子氣體

冷原子超流體（ultracold atomic Superfluid）：冷原子超流體和液氦超流體的不太一樣，冷原子的低溫狀態是透過雷射冷卻和磁阱蒸發冷卻控制的，把原子束縛住，原子熱運動動能減小，相應的溫度降低。當勢阱很低時，原子可以按相同的動量向某個方向自由移動，系統形成超流相。與液氦相比，超冷原子具有無與倫比的可控性與純淨性，已逐漸成為實現並研究超流體最為理想的物理體系。
超流氣體（Superfluid gas）：在低溫下擁有超流動性的氣態原子，可以自由流動沒有阻力，超流是指沒有任何阻力和摩擦的物質狀態。
超流玻色氣體（Superfluid Bose gases）：玻色氣體超流相，原子蒸汽中玻色 - 愛因斯坦凝聚這種弱相互作用的多粒子系統成為一種理想的研究超流性和宏觀量子現象的模型。
超流費米氣體（Superfluid Fermi gases）：冷原子氣體在相互作用多體系統中引起了豐富的超流相。新的研究對自旋軌道耦合的冷費米氣體提出了一系列新奇的量子相，包括空間各項異性的超流， 由橫向磁場引起的 Fulde-Ferrell (FF) 配對超流， 以及縱向磁場驅動的基於 Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) 配對的拓撲超流。破壞時間反演的拓撲超流態由拓撲整數來進行分類。拓撲量子數為奇數的拓撲超導的量子渦旋里面有奇數個馬約拉納費米子，此類拓撲態的準粒子滿足非阿貝爾統計，並且由於具有非局域的拓撲性，可以抵抗局域的噪聲干擾，所以已經有方案指出可以利用這些優勢來做拓撲量子計算。p+ip 超導是常見的破壞時間反演不變對稱性的拓撲超導。在弱配對相里面，p+ip 的手徵超導體在邊界上具有手徵性的馬約拉納邊緣態。
玻色 - 費米雙超流體（Bose-Fermi Dual Superfluids）：研究者一直希望將具有不同統計性質的兩種液氦混合在一起，以期能實現這一量子物態。由於氦原子之間的相互作用太強，將液氦冷卻至 100μK 以下，仍然無法實現氦 - 3 和氦 - 4 的雙超流。2016 年中國科學技術大學潘建偉團隊實現了包含 150 萬鋰 - 6 原子和 18 萬鉀 - 41 原子的質量不平衡玻色和費米超流體混合物（Mass-Imbalance Bose and Fermi Superfluid Mixture），並在該雙超流體中成功地產生和觀測到玻色 — 費米量子渦旋晶格。氦 - 4 和氦 - 3 都屬於氦原子，質量平衡，在質量不平衡的不同原子狀態下實現雙超流難度更大。
超流固體（Superfluid olid）：可以（在保持自身形狀，不發生形變的情況下）完成完全無摩擦的運動，同時具有固體與流體的特徵。像固體一樣保留剛性結構；像超流體晶格內的原子必須能夠在位置之間無阻力流動。類似氦超低溫形成的超固體。2017 年，麻省理工學院 (MIT) 沃爾夫岡・克特爾勒領導的團隊利用鈉原子和蘇黎世的瑞士量子電子研究所 (IQE) 的團隊利用銣原子分別實現。
偶極玻色子量子氣體（dipolar bosonic quantum gases）：偶極玻色氣體（dipolar Bose gas）
偶極量子費米氣體（Dipolar Quantum Fermi gas）：2012 年美國研究者用金屬鏑創造出，該費米子氣體具有晶體和超流體二者看似矛盾的特徵，有望據此發現量子液晶（Quantum liquid crystals）或超固體。中國研究者提出了三維偶極費米氣體（Three-Dimensional Dipolar Fermi Gas）的外爾超流體（Wely Superfluidity）。
偶極量子混合物（Dipolar Quantum Mixtures）：2018 年首次實現高磁性鉺和鏑原子的異核偶極量子混合物。包括二元玻色 - 愛因斯坦凝聚態（binary Bose-Einstein condensation）和一種鉺和 - 鏑 - 玻色 - 費米混合物（Er-Dy Bose-Fermi mixture）。偶極量子簡併費米玻色原子混合物（Dipolar quantum degenerate Fermi–Bose atomic mixture）
偶極量子液滴（dipolar quantum droplets）
偶極量子流體（Dipolar quantum fluid）、偶極量子固體（Dipolar quantum solids）
偶極超固體（Dipolar supersolids）、偶極超流體（Dipolar Superfluid）：結合了固體和超流體特性的狀態。二元偶極超固體 Binary Dipolar Supersolid
量子鐵磁流體（Quantum ferrofluids）：是由偏振的偶極子（電偶極子或磁偶極子）組成的超流體量子氣體（superfluid quantum gases）。這種偶極子之間打破對稱的相互作用預計會導致新的物理現象。來自斯圖加特大學的一個研究小組用原子之間的強各向異性磁性偶極子 - 偶極子相互作用成功生成了一個鉻玻色 - 愛因斯坦凝聚態，它誘使該氣體雲的縱橫比發生顯著變化。
三重向列序超流體（Potts-Nematic Superfluid）：超冷原子在保持晶格平移不變性的情況下形成破缺晶格轉動對稱性的超流體。
偏振子超流體（Polariton Superfluid）：一種加入了大量被減速和囚禁的偏振子（一種能量子）的固體，具有雷射和超導體性質的物質態。在超導體中，這種加入能夠獲得完美的電荷流動。這種行為會產生一種類似雷射但是能量效率要高得多的純光束。2007 年美國的研究者做出了這項發現。
可重入超流體（Reentrant Superfluidity）：二維－三維混合維度費米冷原子氣體下的理論形式，因為維度效應引發了兩種組分費米麵的高度失配，當晶格常數比較小的時候，系統在某個中間強度的相互作用區間內（BCS 與深 BEC 區之間）出現。
極化激元超流體（Polariton Superfluid）：被稱為液態光，極化激元 - 超流體的概念最早於 2007 年就被提出，當時的研究者就提出了假設，這類超流體的最大特點之一就是有可能在室溫下被實現。2018 年義大利 CNR 奈米技術研究所和加拿大蒙特利爾理工學院的科研人員共同在常溫下完成，把一個 130 奈米厚的有機分子切片放在了兩個反射率極高的鏡片之間，形成一種類似三明治的結構。研究人員用週期為每飛秒 35 的雷射脈衝轟擊這個系統，使得光子在鏡片間來回彈射。在這個過程中，光子與中間的有機分子急速交錯，從而形成了一種具備光 - 物質二元屬性的液態光，光子和有機分子中的電子相耦合便形成了液態光。兩者在相互撞擊之時就會產生 “耦合” 現象。在 “耦合” 之時會因撞擊而生成數量巨大的附帶電磁準粒子，“液體光” 就是在準粒子中生成的超流體。該實驗中的這種耦合體叫做極化激元，是一種準粒子。它是由電磁波之間的強烈耦合以及帶有電偶極子或磁偶極子的激發作用中誕生。極化激元的形成也可看為一顆受激的光子。
唐克斯 - 吉拉多氣體（Tonks-Girardeau gas）：一維硬核玻色氣體 1D Bose gas，由全同粒子組成的玻色系統，當體系滿足一維且粒子之間呈短程的強排斥作用。2004 年，美國和德國兩個小組分別在實驗上成功製備和觀測到強相互作用極限下的準一維的量子氣體（Tonks-Girardeau gas）。他們的實驗驗證了強排斥作用極限下玻色 TG 氣體（硬核玻色氣體）具有費米氣體的某些特徵，得到了同理論符合非常好的結果。
超級唐克斯 - 吉拉多氣體（super Tonks-Girardeau gas (sTG)）：一維偶極氣體 1D dipolar gas，是一維體系獨有的一類高度激發態，是具有吸引相互作用的粒子形成的氣態，因其具備比硬核的 Tonks-Girardeau 極限更強的關聯效應和更高的排斥能。由強磁性的鏑原子組成的氣體中，外加磁場產生的偶極相互作用 (dipole-dipole interaction) 會使原子趨於沿磁場方向排列 (θ=0)，從而抵禦塌縮。即使偶極相互作用的強度遠小於系統原本的接觸相互作用 (contact interaction)，塌縮也不會發生。當偶極相互作用變為排斥時 (θ=π/2)，系統依然可以保持穩定。反覆調節相互作用，原子可以逐漸向高能態運輸，類似於量子阿基米德螺旋泵。實現了物理系統中的量子全息（quantum holonomy）。
費米超唐克斯 - 吉拉多氣體（Fermi super Tonks-Girardeau gas）：硬核玻色 - 費米混合物 hard-core Bose-Fermi Mixtures，在強吸引極限下，配對的費米子形成束縛態。一維自旋 1/2 的費米氣體中仍存在穩定的不配對氣體相。假如系統的初始狀態處在強排斥一端，系統的基態是沒有配對的費米氣體。如果我們突然透過 Feshbach 共振將原子之間的相互作用調節到強相互吸引一端，系統將處於一個沒有配對的稱為費米超 TG 氣體相的高激發態上。強吸引的一維自旋 1/2 的費米氣體的基態實際上可由等效的質量為二倍的複合玻色氣體的超 TG 氣體相描述。這些複合玻色子（費米對）之間存在等效的強吸引作用，而不是等效的排斥作用。
葉菲莫夫三聚體（Efimov trimers）：葉菲莫夫三體束縛態（Efimov three-body bound states），三個全同粒子可能形成一個稀疏的三體束縛態，20 世紀 70 年代，蘇聯物理學家維塔利・葉菲莫夫（Vitaly Efimov）就預言：即使任意兩個某種原子難以相互結合在一起，三個這種原子依然可以形成一種鬆散的束縛態。2006 年，奧地利因斯布魯克大學的科學家 Hanns-Christoph Nägerl 領導的研究小組在冷卻到 10nK 的銫原子氣中，首次發現了這種束縛態，這種束縛態只出現在玻色子（指具有整數倍而非半整數倍自旋值的微觀粒子）中，僅存在於短程相互作用中。進一步的科學計算發現，如果相互作用每增加 22.7 倍，就會出現一個大 22.7 倍的新葉菲莫夫態。當相互作用趨於無窮大時，這一系列葉菲莫夫態的束縛能形成一串幾何級數。每個葉菲莫夫態附近，還存在相關的四體、五體甚至更多粒子形成的束縛態。葉菲莫夫四聚體 Efimov tetramers、葉菲莫夫五聚體 Efimov pentamer
超葉菲莫夫三聚體（super Efimov trimers）：高激發態的空間擴充套件呈雙指數增長。
半超葉菲莫夫四聚體（Semisuper Efimov tetramers）：當二體相互作用不存在但三體相互作用共振時，四個玻色子表現出無限的束縛態塔。
新類三體態（New Class of Three-Body States）：長程相互作用下，當原子受到非常弱的平方反比勢能調製時，就應該會出現玻色子三體原子束縛態。當三個費米子具有相同的自旋方向時，也會出現三體束縛態。
葉菲莫夫重輕混合物（Efimov heavy-light mixtures）：N+1 個非相互作用的相同重玻色子的少體性質，由 N 個玻色子和一個具有正散射長度的可區分粒子組成的 N+1 體系統，這些重玻色子透過大的 s 波散射長度與輕雜質相互作用。
異核葉菲莫夫三聚體（Heteronuclear Efimov trimers）：2+1 三聚體，三體葉菲莫夫效應 Three-body Efimov effect，由兩個玻色子和一個具有正散射長度的可區分粒子組成的三體系統，三體散射閾值處的三體引數和連續 Efimov 共振之間的標度因子受兩個玻色子之間的散射長度控制，與短程物理學近似無關。
異核葉菲莫夫四聚體（Heteronuclear Efimov tetramers）：3+1 四聚體，四體葉菲莫夫效應 Four-body Efimov effect，質量差比不大時的純四葉菲莫夫效應（purely four-body Efimov effect），不含葉菲莫夫三聚體的弱結合四聚體（weakly bound tetramers）。
異核葉菲莫夫五聚體（Heteronuclear Efimov Pentamer）：4+1 五聚體，五體葉菲莫夫效應 Five-Body Efimov Effect
裡德伯態（Rydberg matter）：裡德伯態屬於強力的非理想等離子的其中一種介穩定狀態，當電子處於很高的激發態後冷凝而形成。當到達某個溫度時，這些原子會變成離子和電子。在 2009 年研究員成功由極冷的一粒裡德伯銣原子和一粒基態銣原子中創造出裡德伯分子（Rydberg molecule）。
裡德伯極化體（Rydberg polaron）：是一種奇特的物質狀態，在超低溫下產生，其中一個非常大的原子在原子核和電子之間的空間中含有其他普通原子。為了形成這個原子，必須將原子物理的玻色 - 愛因斯坦凝聚體和裡德堡原子兩個領域結合起來。先將鍶 (Sr) 原子轉化到玻色 - 愛因斯坦凝聚態；再用一束雷射來激發原子，以將原子提升到高激發態；接著，激發電子開始以較平常更遠的距離繞原子核轉，從而成為了一個裡德伯原子。電子的軌道變得如此之大，因而其他鍶 (Sr) 原子可以輕易地放到裡面：最多觀察到了某個裡德伯原子裡塞下了 170 個原子。
三葉蟲裡德伯分子（trilobite Rydberg molecules）：是一種奇特的巨型二聚體，具有巨大的偶極矩。它們由一個裡德伯原子和一個遙遠的基態原子透過短程電子中性引力結合在一起組成。三葉蟲態 trilobites、蝴蝶態 butteries、三葉蟲三聚體態 trilobite trimer、斯塔克態 Stark state。
純三葉蟲裡德伯分子（pure trilobite Rydberg molecules）：兩個幾乎等距的純三葉蟲裡德堡分子。在三葉蟲裡德堡分子中，基態原子透過電子 - 原子散射與處於高角動量態疊加態的裡德堡電子結合。這會產生一個同核分子，其永久電偶極矩在千德拜範圍內。之前只觀察到三葉蟲分子混合了低 - l 態。
多原子三葉蟲裡德伯分子（Polyatomic Trilobite Rydberg Molecules）：高極性、多原子三葉蟲態在由隨機定位的原子組成的稠密超冷氣體中出乎意料地持續存在。
光子態（Photonic matter）：在一個量子非線性介質中，光子可以表現得有質量，並能相互作用，形成光子分子（Photonic molecule）。2013 年美國的研究團隊成功誘使兩個光子結合成分子形態，而這種光子束縛態以前只存在於純理論中。光子分子的物理特性和雷射不一樣，更像科幻電影裡面的光劍（lightsaber）。
液態光（Liquid Light）：2002 年的一項西班牙的研究認為在雷射束中的光子是可以凝聚為具有液態性質的光滴（light droplets）。當雷射透過 5 次立方體非線性光學介質時，可以產生自聚焦，帶有較強電磁場的強光束能改變介質的折射係數，從而使介質起著透鏡的作用。這時雷射流會充分地聚焦，並使光流形成為一個凝聚態，但這些光滴並不靜止，它們以光速進行著運動。考慮到液態物質的一些普遍特性，如表面張力的作用以及在超流體中保持液體旋轉性的特點等，液態光應保持成光滴狀。可以產生液體密度最小的液體，具有的特徵渦流可以產生全光黑洞。
光超固體（Light Supersolid）：光子在特定條件下既形成穩定的空間週期性結構，又展現出超越常規介質的流動性。2025 年，中國科學技術大學團隊利用超冷原子氣體構建光晶格，透過精密調控讓光子表現出類似超固體的雙重特性。義大利國家研究委員會（CNR）科研團隊在使用鋁鎵砷化物半導體與雷射器，使極化激元形成了光基超固體。
負溫度態（negative temperature state）：負絕對溫度（Negative Absolute Temperature），不是一種負能量，只是一種反的能量分佈，目前的實驗達到了低於絕對零度數十億分之一度。2016 年英國劍橋大學的盧卡・多尼尼（Luca Donini）團隊將一群鉀原子放置於真空室內，並使用雷射和磁場將它們冷卻到接近絕對零度，精確操控原子的量子狀態和能量水平，並最終將這群原子 “誘導” 成低於絕對零度的狀態。
負質量超流體（Negative mass Superfluid）：像電荷有正負，物質也有負質量（Negative mass）。正質量物體符合牛頓第二運動定律，推動正質量物體時，物體會沿著力的作用方向運動。當給予負質量物體推力時，它不進反退，向後加速運動。根據牛頓第三運動定律，當一個小球撞擊另一個小球，這兩個小球應該相互撞開。但如果其中一個小球具有負質量，那麼這兩個小球相撞後應該會朝相同方向加速。透過超冷銣原子製造負質量流體。

電子相

電子態（Electronic matter）：電子 - 電子、電子 - 晶格作用可以形成的各種電荷有序相（charge-ordered phases）。電子的電荷、自旋和軌道三種自由度能夠各自或同時形成物態。和晶格一樣，電子多重自由度的短程有序可以形成電子玻璃態（Electronic glassy state），而長程有序則能形成晶體態，也就是電子晶體（Electronic Crystals）。原子晶體以及單電子單晶（Electronic monocrystal）已經被廣泛研究。而對於有些電子單晶以及多重量子序電子單晶（Electronic Multiple Ordering Crystals），則研究較少。電子也存在類似氣、液、固等狀態。金屬中電子總是存在相互作用的，如果它們之間的庫侖相互作用較弱，可以近似看做電子液體。電子依靠中間媒介兩兩配對後成庫珀對可以凝聚成具有零電阻的超導態；電子自旋磁矩取向一致的時候可以形成磁性很強的鐵磁態；相鄰電子聚攏在一起可以形成電荷密度波態等。
雙電子凝聚態（two-electron Condensed matter）：量子化的磁通是揭示超導體中電子配對的強有力工具，電阻隨磁場的週期性振盪，振盪週期對應於 h/2e 的量子磁通，被認為是雙電子庫珀對存在的關鍵證據。
多電子凝聚態（multi-electron Condensed matter）：由四個電子和六個電子相干形成的多電子超導態，CsV3Sb5 環形超導器件 h/6e 與 h/4e 週期性量子振盪的發現，揭示了電荷 6e、4e 的超導磁通量子的存在，表明樣品中存在相位相干的六電子與四電子超導凝聚態。四電子、六電子凝聚超導態的發現揭示出磁通量子的分數化，拓展了分數量子化和多費米子態的研究。
維格納晶體（Wigner crystal）：維格納固體 Wigner solids，1934 年，尤金・維格納（Eugene Wigner）第一次預言的電子的晶體相。在二維或三維空間中均勻、惰性、中性的背景上移動的電子氣，如果其電子密度小於一個臨界值，電子間的庫倫勢能將大於動能，因而電子的空間排布變得重要。為了使勢能儘可能小，三維空間的電子會形成體心立方結構，二維空間的電子會形成三角晶格，一維的電子則會形成均勻分隔的晶格。一維維格納晶格 one-dimensional Wigner lattice、二維維格納晶格 two-dimensional Wigner lattice、三維維格納晶體 three-dimensional Wigner crystal、空穴維格納晶體 hole Wigner crystal、電子維格納晶體 electron Wigner crystal
維格納分子晶體（Wigner molecular crystals）：如果晶格的每個位點不是一個，而是多個局域電子，那麼這個概念可以推廣到維格納分子晶體。
廣義維格納晶體（generalized Wigner crystal）：存在 n=1/3，1/2，2/3 分數電子填充下的不同維格納晶格，其中 n 是每個位點的電子數。n=1/3 和 n=2/3 維格納晶體分別呈現三角形和蜂窩狀晶格，以儘量減少最近鄰佔據。n=1/2 態自發地打破了原始的 C3 對稱性，形成了條紋相。
拉廷格液體（Luttinger liquid）：全稱朝永 - 拉廷格液體（Tomonaga-Luttinger liquid），一維電子氣體作為玻色子的低能量激發，將一條很細的純淨度極高的量子線冷卻到接近絕對零度 (-273 ℃)，再對材料施加一個橫穿磁場，消除雜質的破壞性作用，材料中的自由電子雲將變成只有左、右方向運動的電子，電子互相連線著，就象火車車廂一樣一起運動，1994 年的美國一個研究證實了這種物質形態。
電子向列相（Electronic Nematic phase）：也叫電子液晶相（Electronic liquid-crystal phases），1998 年理論物理學家 S. A. Kivelson 首次在莫特絕緣體中提出。 在強關聯電子體系中，電子聚積成一條條線段，這些線段質量中心的空間位置是隨機起伏的，但它們保持著一個共同的擇優取向。在此相態下，電子失去了旋轉對稱性，從四重旋轉對稱 (C4) 轉變為二重旋轉對稱 (C2)，但保持了平移對稱性。系統中呈現出打破晶格固有的旋轉對稱性的電子態。
自由空穴氣體（free hole gas）：儘管空穴只是沒有電子，但它的行為很像粒子。空穴帶正電荷，它們具有明顯的或 “有效” 的質量，就像電子一樣，這反映了它們在給定材料中移動的能力。如果與材料中的原子碰撞導致空穴對外部電場反應遲緩，則空穴可能實際上是 “重” 的。一維空穴氣體 one dimensional hole gas、二維空穴氣體 two-dimensional hole gas，2DHG、三維空穴氣體 three-dimensional hole gas，3DHG（三維流動空穴氣體 three-dimensional mobile hole gas）、準三維空穴氣體 quasi-three-dimensional hole gas
自由電子氣（free electron gas）：自由電子氣是借用理想氣體模型描述費米子系統性質的量子力學模型。其具有費米能的量子態都處於動量空間中的一個確定的曲面上，這個曲面稱為費米麵。自由電子氣的費米麵是一個球面；週期體系中的費米麵則通常是扭曲面。費米麵包圍的體積決定了系統中的電子數，而費米麵的拓撲結構則與金屬的各種傳導性質（如電導率）直接相關。對費米麵的研究有時被稱為 “費米學”（Fermiology）。電子之間的相互作用很弱，近似為自由電子，按電子運動維度可分為一維，二維和三維。一維電子氣 one-dimensional electron gas， 1DEG 是指電子沿單個軸方向自由移動，但在垂直方向上則受到限制的現象。二維電子氣 two-dimensional electron gas，2DEG 是指電子可以在二維方向自由移動，而在第三維上則受到限制的現象。在某些材料表面，電子密度很高，是一種平面電子集合，是一種二維液體。三維電子氣 Three-dimensional electron gas，3DEG、多鐵性（鐵電性和磁性）二維電子氣 multiferroics （ferroelectricity and magnetism） two-dimensional electron gas
空穴晶體（hole crystal）：即使材料中沒有電子，空穴也可以在適當的條件下結晶。，一種完全由浸入粒子海洋中的孔組成的晶體。
電子晶體（electride）：在離子性材料裡存在週期性的空檔，而電子正好落在這些空檔裡，充當了陰離子（anion）的角色。按照空檔的維度來分類，有 0 維，1 維和 2 維的電子晶體。這個維度指的是陷落電子勢阱維度。電子晶體是一種雙曲材料。一維和二維電子晶體材料從結構上就有嚴重的各向異性：電子在一個多兩個方向不局域代表有很強的金屬性，而在另外的方向金屬性很弱，滿足雙曲材料最本質的要求。
準三維電子晶體（quasi-three-dimensional electron crystal）：介於二維和三維之間的一種物質，將極純淨的半導體材料置入超低溫環境下，並對其施加垂直和平行的強磁場中，半導體內的二維電子系統轉變為準三維電子固體系統絕緣體。
拓撲電子晶體（topological electronic crystal）：石墨烯中的電子凍結成一個有序陣列固定在原地，但又同步旋轉，電流在樣品的邊緣無阻力地流動，而內部則保持絕緣，因為電子被固定不動。沿邊緣流動的電流量由兩個基本物理常數，普朗克常數和電子電荷的比值精確決定。這種值的精確性由電子晶體的拓撲性保證。莫爾驅動拓撲電子晶體 Moiré-driven topological electronic crystals
電子玻璃態（Electronic glassy state）
激子凝聚態（exciton condensate）：激子凝聚態宏觀量子相變會有一系列相態生成，過程中會先後形成絕緣自由激子氣體（free exciton gas），激子液體（exciton liquid），導電電子 - 空穴等離子體（electron-hole plasma，EHP），電子 - 空穴液體（electron-hole liquid，EHL），電子 - 空穴液滴（Electron-Hole Drops），電子 - 空穴晶體（electron-hole crystal，EHC），激子晶體（Exciton Crystal）（四極性激子晶體 quadrupolar exciton crystal），嵌入電子氣體中的空穴晶體 hole crystal embedded in an electron gas、嵌入空穴氣體中的電子晶體 electron crystal embedded in an hole gas。
激子素（excitonium）：也叫激子態，是由一種玻色子激子組成的，激子是電子和空穴組合起來的一種複合粒子，伊利諾伊大學的研究人員發現第一次觀察到這種軟質粒相，它是激子凝聚的前體。
多級有序態（multipolar order）：晶體裡的電子運動無序，在合適的情況下，晶體中的電荷會排列成重複的有序結構電荷有序態。電荷是一種標量，用數值或者量級可以描述這種物質形態。除了電荷，電子還有一個名為自旋（spin）的自由度。當電子以相同的自旋方向排列在一起時，物質就會呈現出鐵磁性。自旋既有方向也有大小，一個以電子自旋為序的相可以用向量來描述。電子可能並不以這兩種方式排列，如果標量和向量都不足以描述它們，例如，相很可能是由一對對自旋方向相反的電子組成的，一個自旋方向向南，另一個向北，這種情況稱為磁四極（magnetic quadrupole）。用傳統的探測器，很難發現這樣的多極有序態。當用單頻率的光照射物體時，反射回來的光也是其原來的頻率，還有非常非常少的反射光不是原頻率的，它們的頻率是原頻率的整數倍，這些倍頻光就是光諧波。在鍶銥氧化物 (Sr2IrO4) 的實驗中根據改變晶體的對稱性會對每個諧頻的強度造成不同的影響這一事實，利用晶體對光學諧波的反應來判斷多極有序態是否出現。研究發現，第二諧頻的反射光向揭示了一種與已知晶體結構完全不同的對稱性，而在反射回的基頻光中完全觀察不到這一效果，這清晰的顯示了一種特定的多極有序態的存在。
極化子有序相（polaron Ordered phase）：極化子 (polaron)，是指體系中電子因為庫倫作用而吸引周圍帶正電的離子，促使局域晶格發生畸變。這一畸變區域稱為極化子。如果電子可以運動，還會攜帶周圍畸變晶格區域一起運動，而這些掣肘反過來阻礙電子的自由運動，應該算是電聲子相互作用類。極化子有很多變種，包括與局域自旋關聯極化子、雙極化子、齊納（Zener）極化子等。銅氧化物的欠摻雜區存在空穴條紋相。從母體反鐵磁態開始摻雜空穴，反鐵磁疇被富空穴金屬條紋相分割包圍，出現贗能隙相。這類條紋相通常被認定是鄰位 JT（Jahn-Teller ）雙極化子有序態。有很多工作揭示這類條紋相併非滿足嚴格對稱要求的雙極化子有序態，而是呈現電子液晶 (quantum liquid crystal) 相特徵。有物理學者也認為空穴摻雜的錳氧化物 (也就是 CMR 錳氧化物) 中電荷條紋相也可能是類似的電子液晶相，因為錳氧化物的 JT 物理與銅氧化物有類似之處。在合適的空穴摻雜濃度區間內，只要有足夠高密度的靜態 (static) 和動態 (dynamic) 的 JT 極化子存在，可以形成極化子液態、極化子玻璃態、極化子晶體甚至是極化子贗能隙相。
電子 - 正電子晶格（Electron-Positron Lattice）：M.Simhony 提出的理論被稱為 “電子 - 正電子晶格理論”（Electron-Positron Lattice Model，簡稱 EPOLA）。理論假設真空空間是由電子和正電子構成的一種中性晶體結構，類似於晶格。這種晶格被認為是一種特殊的介質，能夠支援光的傳播。空間中充滿了一種由電子和正電子交替排列形成的面心立方（FCC）晶格結構。這種晶格中的電子和正電子透過強大的庫侖力相互束縛，形成了穩定的結構，其束縛能量為 1.02 MeV（正好是電子 - 正電子對湮滅時釋放的能量）。光是透過這種電子 - 正電子晶格作為介質傳播的，光波被視為晶格中的彈性波。

量子態

時間晶體（Time crystal）：非平衡新物態，在這種物態下，量子微粒的集合永遠在變動，永遠不會達到穩態。然而這些集合構建的系統能從本來會干擾其它物態的隨機相互作用裡汲取穩定性。2012 年物理學家 Frank Wilczek 提出時間晶體的結構，由於非對稱基態的存在，可能存在基態仍能發生運動的物質，並稱其為量子時間晶體（Quantum Time crystal）。在常見晶體中，原子在空間內按一定規律重複排列。而在時間晶體中，原子在時間軸上進行週期性振動。他認為該物質可打破時間的平移對稱性。2018 年的兩項研究各自獨立地造出了離散時間晶體，“離散” 源於其週期總是驅動週期的整數倍。馬里蘭大學聯合量子研究所（JQI）與加州大學伯克利分校組成合作團隊，在一條由 10 個鐿離子構成的離子鏈中，用雷射誘發了三種不同反應，他們用雷射脈衝轟擊原子離子，激發出磁場，然後用另一道雷射稍微翻轉原子的自旋方向。這一過程不斷重複，最終創造出了按時間排列的重複翻轉結構。這樣的組合讓原子自旋震盪，震盪週期是被翻轉的兩倍。如果向雷射之中加入一些噪聲，干擾原子自旋的翻轉方向，這種 2T 的週期仍然能穩定存在。哈佛大學與加州大學伯克利分校開展了合作研究，在合成鑽石中利用人工晶格造出了時間晶體，這塊鑽石上密佈著約一百萬個缺陷，每個缺陷都包含著自旋。鑽石的不純淨性也提供了天然的無序性。用微波脈衝翻轉缺陷裡的自旋，他們看見系統響應了一小段的擾動頻率，系統只在極少數時間會對干擾做出反應。
狄拉克物質（Dirac matter）：是指一類可以用狄拉克方程有效描述的凝聚態系統。儘管狄拉克方程是描述費米子的，但狄拉克物質中存在的準粒子可以是任何統計資料。因此，狄拉克物質可以區分為費米子狄拉克物質（Fermionic Dirac matter）、玻色子狄拉克物質（Bosonic Dirac matter）和任意子狄拉克物質（Anyonic Dirac matter）。狄拉克物質的突出例子是石墨烯和其他拓撲絕緣體、狄拉克半金屬、外爾半金屬、具有 - 波對稱性的各種高溫超導體和氦 - 3。這種系統的有效理論是透過狄拉克質量、狄拉克速度、伽馬矩陣和時空曲率的特定選擇來分類的。根據有效理論對狄拉克物質類別的普遍處理導致了關於態密度、熱容量和雜質散射的共同特徵。
外爾物質（Weyl matter）
量子磁體（quantum magnet）：由量子漲落驅動的有序 - 無序機制引起。
基塔耶夫量子磁體（Kitaev quantum magnet）：具有各向異性的交換相互作用。
量子伊辛鏈（quantum Ising Chain）：自旋鏈中自旋在某一特定方向上的相互作用。經典伊辛鏈（Classical Ising Chain）、橫場伊辛鏈（Transverse Field Ising Chain, TFIC）、縱場伊辛鏈（Longitudinal Field Ising Chain）、橫縱場伊辛鏈（Transverse and Longitudinal Field Ising Chain）、均勻伊辛鏈、隨機伊辛鏈。準一維自旋 - 1/2 伊辛自旋鏈 Quasi-one-dimensional Spin-1/2 Ising Spin Chain、準一維自旋 - 1 伊辛自旋鏈 Quasi-one-dimensional Spin-1 Ising Spin Chain、準一維自旋 - 1/2 類伊辛螺旋鏈反鐵磁體 Quasi-one-dimensional spin-1/2 Ising-like Screw Chain Antiferromagnet、二維伊辛磁體 two-dimensional Ising magnet、自旋 - 1 三角晶格伊辛鐵磁體 spin-1 triangular lattice Ising ferromagnet、自旋 1/2 和自旋 - 1 混合伊辛鐵磁體 Mixed spin-1/2 and spin-1 Ising ferromagnets
海森堡鏈（ Heisenberg chains）：兩格方向相互作用，中間對稱性，伊辛鏈和海森堡鏈之間存在一個過渡模型。各向同性 XY 鏈（Isotropic XY Chain）、各向異性 XY 鏈（Anisotropic XY Chain）。一維自旋 - 1/2 海森堡鏈 one-dimensional spin-1/2 Heisenberg chains、一維自旋 - 1/2 海森堡鏈 one-dimensional spin-1/2 Heisenberg chains（ - types、 - types）、自旋 - 1/2 反鐵磁海森堡 鏈 spin-1/2 antiferromagnetic Heisenberg chain、
量子海森堡鏈（quantum Ising Chain）：自旋鏈中自旋在所有三個空間方向上的各向同性相互作用。各向同性海森堡鏈（Isotropic Heisenberg Chain）：鐵磁海森堡鏈、反鐵磁海森堡鏈，各向異性海森堡鏈（Anisotropic Heisenberg Chain）：XXZ 模型、XYZ 模型。
鐵磁海森堡鏈，反鐵磁海森堡鏈：一維自旋 - 1/2 -- 海森堡鐵磁鏈 one-dimensional spin-1/2 -- Heisenberg ferromagnet chain、一維自旋 - 1/2 海森堡鐵磁鏈 One-Dimensional Spin-1/2 Heisenberg Ferromagnet chain、一維自旋 - 1/2 海森堡反鐵磁鏈 one-dimensional spin-1/2 Heisenberg antiferromagnet chain、一維自旋 - 3/2 海森堡反鐵磁自旋鏈 one-dimensional spin-3/2 Heisenberg antiferromagnetic spin-chain 、一維海森堡反鐵磁體 One-dimensional Heisenberg antiferromagnet（兩個 S=1/2 和兩個 S=1 自旋交替排列）、一維自旋 - 1/2 海森堡 - 伊辛反鐵磁 one-dimensional spin-1/2 Heisenberg-Ising antiferromagnetic chain、一維自旋 - 1 贗海森堡反鐵磁鏈 one-dimensional spin-1 pseudo-Heisenberg antiferromagnetic chain、準一維自旋 - 1/2 海森堡反鐵磁鏈 quasi-one-dimensional spin-1/2 Heisenberg antiferromagnetic chain、二維海森堡磁體 two-dimensional Heisenberg magnet、自旋 - 1/2 籠目反鐵磁體 spin-1/2 kagome antiferromagnets、自旋 - 1/2 三角晶格海森堡反鐵磁體 spin-1/2 triangular-lattice Heisenberg antiferromagnet (TLHAF) 、自旋 - 1 三角晶格海森堡鐵磁體 spin-1 triangular-lattice Heisenberg ferromagnets、準二維受抑自旋 - 1 三角晶格海森堡反鐵磁體 Quasi-two-dimensional frustrated spin-1 triangular lattice Heisenberg antiferromagnet、自旋 1 三角晶格雙線性雙二次海森堡模型 spin-1 triangular lattice bilinear-biquadratic Heisenberg model、自旋 1 蜂窩狀晶格海森堡反鐵磁體 spin-1 honeycomb-lattice Heisenberg antiferromagnet
海森堡鏈（ Heisenberg chains）， 海森堡鏈（ Heisenberg chains）：一維自旋 - 1/2 海森堡鏈 one-dimensional spin-1/2 Heisenberg chains、一維自旋 - 1/2 海森堡鏈 one-dimensional spin-1/2 Heisenberg chains、一維自旋 - 1/2 海森堡鏈 one-dimensional spin-1/2 Heisenberg chains
-- 海森堡鏈（-- Heisenberg Chain）：在海森堡模型中加入次近鄰交換相互作用 ，形成競爭性相互作用。自旋 - 1/2 -- 反鐵磁三聚體自旋鏈 spin-1/2 -- antiferromagnetic trimer spin chains、二維 -- 海森堡磁體 two-dimensional Heisenberg magnet、自旋 1/2 方形晶格 - 海森堡反鐵磁體 spin-1/2 square lattice - Heisenberg antiferromagnets、自旋 1/2 方形晶格 - 海森堡鐵磁體 spin-1/2 square lattice - Heisenberg ferromagnet、自旋 1/2 蜂窩晶格 -- 海森堡模型 spin-1/2 honeycomb lattice -- Heisenberg model、受抑自旋 s 蜂窩晶格 -- 海森堡反鐵磁體 frustrated spin-s honeycomb lattice -- Heisenberg antiferromagnet（s = 1、3/2、2、5/2）、自旋 1 三角晶格 - 海森堡模型 spin-1 triangular lattice - Heisenberg model、自旋 1/2 -- 方晶格海森堡模型 spin-1/2 -- square lattice Heisenberg model、自旋 1 -- 方晶格海森堡模型 spin-1 -- square lattice Heisenberg model、自旋 1/2 AA 堆疊雙層蜂窩晶格 --- 海森堡反鐵磁體 spin-1/2 AA-stacked bilayer honeycomb lattice --- Heisenberg antiferromagnet
DM 海森堡鏈（DM Heisenberg Chain）：加入 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用（反對稱項）的海森堡鏈，常見於非中心對稱晶體。
自旋玻璃態（Spin glass）：是一種亞穩定狀態的磁性材料，是材料所顯示出來的高度的磁自旋阻挫，起因於結構本身的某種無序或由於磁性摻雜無序性所導致，這種磁性阻挫意味著不能保持單一的能量基態。不同自旋結構的長程有序態自旋固態 (spin solid)、自旋玻璃態、自旋果凍態 (spin jam)，藉助不同內稟或外源參量調控，可以相互轉化。
經典自旋冰（Spin ice）：有些材料中的稀有金屬元素存在於四面體頂點上。由於四面體的頂點之間的磁性相互作用存在幾何阻挫，故而系統在極低溫度是仍有熵存留，並且自旋構型滿足 “兩進兩出” 的 Pauling ice rule。經典自旋冰中由於幾何阻挫的存在，系統中的磁激發可以用磁單級子的形式來描述。人工自旋冰 Artificial spin ice
團簇莫特絕緣體：也稱為團簇自旋玻璃態，在經典自旋冰中加入量子自旋漲落，從理論上講就可能出現量子自旋冰，或者團簇莫特絕緣體。在量子自旋冰和團簇莫特絕緣體中除了有分數化的磁單級子的激發之外，還湧現出滿足量子電動力學層展 U (1) 規範場理論所描述的低能 “光子”，其中的拓撲元激發包含衍生光子和自旋子。衍生光子的物理性質類似於量子電動力學中的光子，而自旋子則類似於電荷。。這樣的物質形態不能用傳統的以對稱性自發破缺為基礎的凝聚態相變理論來描述。中國研究團隊，運用量子蒙特卡洛蠕蟲演算法，使用 “天河 1 號” 超級計算機和其他計算平臺，發現了 1/4 和 3/4 玻色子佔據的兩種團簇莫特絕緣體，證實了 1/4, 1/2 和 3/4 玻色子佔據的團簇莫特絕緣體（其中 1/2 玻色子佔據的團簇莫特絕緣體就是量子自旋冰）是具有量子電動力學層展 U (1) 規範場特性的奇異物質形態。
量子自旋液體（Quantum spin liquid，QSL）：又稱為液態自旋量子，物質本身是固態晶體，磁矩表現得像液體，並且在溫度低至絕對零度時也不會凍結或有序化，不會發生對稱性自發破缺的量子態。液態自旋量子的單個粒子磁性取向始終處於變化之中，與真正液體中的分子運動類似。這種物質內部沒有靜態磁性取向。但粒子之間存在強烈的相互作用，由於量子效應，它們不會固定在某個地方。手性自旋液體 chiral spin liquid (CSL)、拓撲自旋液體 topological spin liquid、間隙自旋液體 Gap spin liquid、狄拉克量子自旋液體 Dirac Quantum Spin Liquid
價鍵固態（Valence bond solid）：安德森提出共振價鍵態 (Resonant Valence Bonds，RVB) 的擬設，用來作為阻挫量子磁性基態甚至作為高溫超導的母體態。價鍵固態是保留自旋旋轉對稱性而破缺晶格對稱性。AKLT 模型（Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki 模型，一維自旋 - 1 自旋鏈模型）的基態，具有短程糾纏，並且存在霍爾丹間隙。
霍爾丹鏈（Haldane chain）：是一維反鐵磁海森堡自旋鏈模型，通常指自旋為整數的情況。自旋 - 1 霍爾丹鏈
基塔耶夫量子自旋液體（Kitaev quantum spin liquid，QSL）：
量子自旋冰（Quantum spin ice）：是三維的量子自旋液體，其中的拓撲元激發包含衍生光子 (emergent photon) 和自旋子 (spinon)，衍生光子的物理性質類似於量子電動力學中的光子，而自旋子則類似於電荷。其晶格由正四面體共點連結，形成燒綠石結構。每個四面體頂點都被局域磁矩很強的磁性稀土離子佔據，而晶體場的影響迫使稀土離子磁矩表以伊辛自旋形式，自旋方向由平行於相鄰兩個四面體體心連線指向四面體體心或體外兩個方向。由此，自旋冰中的阻挫就表現為每個四面體單元內局域能量最低的自旋排列方式是：兩個自旋指向體心，兩個自旋指向體外，即所謂 “兩進兩出” 自旋構型，類比於冰中氫氧之間的空間距離。因此這種自旋排列規則被稱為 “冰規則”。由於每個四面體滿足 “冰規則” 的自旋排列共有 6 種，所以自旋冰在低溫下存在大量簡併態，在實驗上表現為自旋冰系統在極低溫下依然保有很大剩餘磁熵。2018 年洛斯阿拉莫斯國家實驗室研究團隊在實驗中發現，在連續淬滅條件下，隨著溫度降低，Shakti 自旋冰並未進入低能態。整個系統似乎在以一種 “頑強” 的態度保持能態的穩定。這與 “二聚體覆蓋模型” 吻合。隨後，實驗室的資料確證了存在拓撲電荷守恆導致的長時間激發。首次證實了，經典系統（如人工自旋冰）可以用於證明拓撲有序相。
量子自旋軌道液體（Quantum spin orbital liquids，QSOLs）：是一類具有長程量子糾纏的新奇量子物態。
量子電偶極液體（Quantum electric-dipole liquid）：在同時具有幾何阻挫和強烈量子漲落的電介質中存在。
液態自旋量子（Herbertsmithite）：氯羥鋅銅石一種極其罕見的礦物晶體，該礦物具有一種磁態液態自旋量子。這個礦物是英國礦物學家赫伯特・史密斯 (Herbert Smith) 在智利發現的。液態自旋量子是一種晶體，但它的磁態卻呈液態。與其他兩種磁性不同，液態自旋量子的單個粒子磁性取向始終處於變化之中，與真正液體中的分子運動類似。這種物質內部沒有靜態磁性取向。但粒子之間存在強烈的相互作用，由於量子效應，它們不會固定在某個地方。
量子融雪態（Quantum Slush State）：上海交通大學蔡子課題組利用隨機級數展開 (SSE) 量子蒙特卡洛方法，研究了一個正方格子上具有上述裡德堡反阻塞動力學約束的最簡化量子多體模型，發現這一簡單模型可能展現出非平庸的基態。這一量子態的典型構型中自發湧現出樹狀分形結構（其維度約為 1.8），且其關聯函式呈冪指數衰減，意味著該二維繫統基態具有準長程式。更為重要的是，在這一量子態中，系統的格點根據其動力行為的不同自發分成兩類，位於 “量子樹” 末端的格點感受到強烈的量子漲落，其自關聯函式迅速衰減（液體），而對於位於 “量子數” 樹幹上的格點，量子漲落幾乎被凍結，展現出玻璃動力學行為（固體），這一量子態類似經典系統中的碎冰和水的混合物。
量子液晶（quantum liquid crystal）：它們的分子表現和普通液晶一樣，物質內的電子雖能自由移動，卻更傾向於沿一定方向排列，即存在優先流動方向。
二維量子液晶（two-dimensional quantum liquid crystal）：它們的分子表現和普通液晶一樣，物質內的電子雖能自由移動，卻更傾向於沿一定方向排列，即存在優先流動方向。雖然晶格中 X 軸與 Y 軸的指向和傳統液晶分子並無不同，但整個平面上的電子會整體決定更傾向於其中的某個方向。用其製作高溫超導體，能夠在溫度為負 150 攝氏度的情況下就實現無電阻，比傳統超導體執行的溫度更高。
三維量子液晶（three-dimensional quantum liquid crystal）：晶格中 X、Y、Z 軸方向的電子分佈不同，在特定方向軸上，向前或向後的流動磁性也有所不同。三維量子液晶的電子具有完全不同的磁性，即能夠沿一個給定軸方向流動。這意味著提供了使材料變為磁鐵的方式，或者能夠改變磁鐵的磁性強度和方向。三維量子液晶內部能透過的電流方向之間，磁場強度和方向皆不同，打破了晶格的對稱性。
弦狀網液態（String-net liquid）：原子的這種狀況是不穩定的排列，像液體一樣，但仍有固定的總體格局，像一個固體。在正常的固體狀態下，物質中的原子應以網狀排列，因此對於任何一粒電子，它相鄰的電子的自旋方向應與它自身相反。但在弦狀網液態下，原子會以某種形式排列從而令到部分相鄰電子的自旋方向與它的方向相同。
斯格明子晶體（skyrmion crystals，SkXs）：斯格明子可以形成規則的排列，具有多個波向量 q 的模式描述了這種排列。在 Dzhaloshinskii-Moriya 相互作用的情況下出現的磁性斯格明子晶體（magnetic SkXs），後來觀察到具有明確雙 q 態的極性斯格明子晶體（polar SkXs）。極性斯格明子晶格 polar skyrmion lattices、六角形極性斯格明子晶體 hexagonal polar skyrmion crystal

拓撲物態

量子霍爾態（Quantum Hall state）/ 量子霍爾效應（Quantum Hall effect）：二維電子氣體在垂直的磁場中，能譜分立為高度簡併的朗道能級，在強場低溫條件下，能級間距遠大於熱漲落能，觀察到橫向電導率隨著磁場的增大出現一系列霍爾平臺。這些霍爾平臺對應整數量子化電導，稱為整數量子霍爾態（integer Quantum Hall state）/ 整數量子霍爾效應（integer Quantum Hall effect，簡稱 IQHE）。二維電子氣出現的霍爾傳導率在分數值時會出現準確量子化的平臺區。它是一種集體態的特性，在這種集體態裡，電子把磁通量線束縛在一起，形成新的準粒子、有著分數化基本電荷的新激發態，並且有可能出現分數統計，稱為分數量子霍爾態（Fractional quantum Hall state）/ 分數量子霍爾效應（Fractional quantum Hall effect，簡稱 FQHE）。
量子反常霍爾態（Quantum anomalous Hall state）/ 量子反常霍爾效應（Quantum anomalous Hall effect）：量子反常霍爾效應不依賴於強磁場而是由材料本身的自發磁化產生，在零磁場中就可以實現量子霍爾態。
量子自旋霍爾態（Quantum spin Hall state）/ 量子自旋霍爾效應（Quantum spin Hall effect）：在沒有外加磁場條件下即使是在非磁性材料中，也存在類似的霍爾效應，自旋向上和自旋向下的電子分別向兩邊運動從而分離開來．與電荷相關的霍爾效應不同，這種霍爾效應與電子的自旋密切相關。
脆弱拓撲相（fragile topological phases）：幾乎所有固態晶體裡都會出現的 “脆弱” 拓撲結構。磁性脆拓撲 magnetic fragile topological
拓撲超導體（Topological superconductors）、拓撲超固態（Topological Supersolids）、拓撲超流態（Topological Superfluids）：是拓撲絕緣體在超導上的類比，在邊界處具有無能隙的 Andreev 邊緣態。因為邊緣態零模，即馬拉約那費米子，是一種非阿貝爾任意子，在拓撲量子計算中有著潛在應用。拓撲超流體，其內部受能隙保護，而在系統邊緣卻可以激發出無能隙的馬約拉納費米子，不同邊界處馬約拉納費米子的傳播應該是反向的，由於該粒子不受外界環境的干擾，用它們攜帶量子化的資訊，所以可以用於拓撲量子計算的研究。利用對稱性可以將拓撲超流態分為時間反演不變的拓撲超流態和時間反演對稱破壞的拓撲超流態。具有時間反演不變的拓撲超流態在體系統裡面有配對能隙，其表面態具有 Majorana 費米子。自旋軌道耦合超導體是常見的時間反演不變的拓撲超導體。自旋向上的費米子配對為 px+ipy 態，自旋向下的費米子配對為 px-ipy 態。這類拓撲超導態在體系統裡面有能隙，在材料邊界上有相向傳播的馬約拉納費米子。2014 年中國的新研究提出了無能隙拓撲超流態，這一新物質相具有空間不均勻的序參量，在動量空間中體系內部的能隙關閉點形成環（如果是二維體系）或面（三維體系）， 在實空間中體系的兩個相對邊界上能同向傳播馬約拉納費米子。擁有非零質心動量的拓撲 FFLO 超流態（Topological Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov (FFLO) Superfluids）。拓撲超流其他方面的進展，包括孤子引誘的拓撲超流，三組分的拓撲超流，大陳數的拓撲超流。高階拓撲超導體 higher-order Topological superconductors、二階拓撲超導體 Second-order Topological superconductors、異質結構拓撲超導體 heterostructure Topological Superconductors、自賦性拓撲超導體 Connate Topological Superconductors、內稟拓撲超導體 intrinsic Topological Superconductors（本徵）、內稟二階拓撲超導態 intrinsic second-order Topological Superconductors
拓撲自旋超導體（Topological Spin Superconductors），拓撲自旋超流體（Topological Spin Superfluids）：非常規的配對機制暗示了螺旋 p 波對稱性的可能性，這種狀態下超導順序引數表現出複雜的相結構，導致時間反演對稱性破缺。拓撲自旋三重態超導體 Topological Spin-triplet Superconductors、拓撲自旋三重態超流體 Topological Spin-triplet Superfluids
拓撲絕緣體（Topological insulators）：是一類特殊的絕緣體，材料內的能帶結構是典型的絕緣體型別，在費米能處存在著能隙，但是在該類材料的表面總是存在著穿越能隙的狄拉克型電子態，所以導致其表面總是導電的。這一特殊的結構是由其能帶結構的特殊拓撲性質所決定的。三維拓撲絕緣體分為強拓撲絕緣體和弱拓撲絕緣體，拓撲絕緣體 topological insulator、拓撲弗洛凱絕緣體 topological Floquet insulators、弗洛凱非阿貝爾拓撲絕緣體 Floquet non-Abelian topological insulator、電多極絕緣體 Electric Multipole Insulator、二維四極拓撲絕緣體 two-dimensional quadrupole Topological insulators（Type-II quadrupole topological insulator、Type-II quadrupole topological insulator）、三維八極子拓撲絕緣體 three-dimensional octupole Topological insulators、四維十六極拓撲絕緣體 four-dimensional hexadecapole Topological insulator、量化電多極絕緣體 Quantized electric multipole insulator、一維拓撲絕緣體 one-dimensional Topological insulator、二維拓撲絕緣體 two-dimensional Topological insulator、二階拓撲絕緣體 second-order topological insulator (SOTIs)、三階拓撲絕緣體 Third-order topological insulator、高階拓撲絕緣體 higher-order topological insulator, HOTI、準一維高階拓撲絕緣體 quasi-one-dimensional higher-order topological insulator、m 維 n 階拓撲絕緣體、雙高階拓撲絕緣體 Dual-Higher-Order topological insulator（二維二階、三維二階、二維三階、三維三階）、本徵二階拓撲絕緣體 Intrinsic second-order topological insulator（二維、三維）、非線性高階分形拓撲絕緣體 nonlinear fractal higher-order topological insulator、平方根拓撲絕緣體 square-root topological insulator、二維電子二階拓撲絕緣體 two-dimensional (2D) electronic second-order topological insulator (SOTI)、彈性高階拓撲絕緣體 elastic higher-order topological insulator、高階拓撲莫比烏斯絕緣體 higher-order topological Möbius insulator、二維高階準晶拓撲絕緣體 two-dimensional Higher-Order quasicrystalline topological insulator、準晶四極子拓撲絕緣體 quasicrystalline quadrupole topological insulator、雙曲拓撲絕緣體 hyperbolic topological insulator、雙曲散射網路反常弗洛凱拓撲絕緣體 hyperbolic networks anomalous Floquet topological insulator、非磁性內稟拓撲絕緣體 non-magnetic intrinsic topological insulator
陳數絕緣體（Chern insulator）：量子反常霍爾效應，分數量子反常霍爾效應。二維陳數絕緣體 two-dimensional Chern insulator、二維實陳數絕緣體 two-dimensional real Chern insulator、三維陳數絕緣體 therr-dimensional Chern insulator、分數陳絕緣體 Fractional Chern Insulators、非阿貝爾分數陳絕緣體 Non-Abelian Fractional Chern Insulators、非阿貝爾偶數分母分數陳絕緣體 non-Abelian even-denominator fractional Chern insulator、弗洛凱分數陳絕緣體 Floquet fractional Chern insulator、谷陳數絕緣體 Valley Chern Insulator、二維磁性實陳數絕緣體 two-dimensional Magnetic real Chern insulator，MRCI、軌道雙重態驅動偶數 - 自旋陳數絕緣體 Orbital doublet driven even-spin Chern insulators、四維第二陳數絕緣體 Four-Dimensional Second Chern Chern insulator、雙曲高階陳數絕緣體 hyperbolic higher-order Chern insulator、雙曲拓撲帶二階陳數絕緣體 hyperbolic topological band second Chern insulator、雙曲散射網路陳數絕緣體 hyperbolic networks Chern insulator、第一類雙曲陳絕緣體 type-I hyperbolic Chern Chern insulator（Poincare 圓盤）、第二類雙曲陳絕緣體 type-II hyperbolic Chern Chern insulator（Poincare 圓環）
光子拓撲絕緣體（Photonic Topological Insulator），光學拓撲絕緣體（Optics Topological Insulator）：二階光子拓撲絕緣體 Second-order photonic topological insulator、光子拓撲安德森絕緣體 Photonic Topological Anderson Insulator, PTAI、光子拓撲弗洛凱絕緣體 photonic topological Floquet insulator、宇稱 - 時間對稱光子拓撲絕緣體 Parity–time-symmetric photonic topological insulator、光子陳絕緣體 Photonic Chern insulator、三維光子拓撲陳絕緣體 three-dimensional Photonic Topological Chern insulator、光費洛凱陳數絕緣體 light Floquet Chern insulator、光子軸子絕緣體 Photonic axion insulator、分形光子拓撲絕緣體 Fractal photonic topological insulator、光子非晶拓撲絕緣體 Photonic amorphous topological insulator、光子 p 軌道高階拓撲絕緣體 photonic p-orbital higher-order topological insulator、二階光子平方根拓撲絕緣體 Second-Order Photonic Square-Root Topological Insulators、非厄米光子平方根非布洛赫拓撲絕緣體 non-Hermitian Photonic Square-root non-Bloch topological insulators、光子非布洛赫四極拓撲絕緣體 Photonic non-Bloch quadrupole topological insulators、聲學莫比烏斯絕緣體 Acoustic Möbius insulators、雙曲光子拓撲絕緣體 hyperbolic photonic topological insulators、、二維非厄米弗洛凱拓撲絕緣體 three-dimensional non-Hermitian Photonic Floquet topological insulator、非線性二階光子拓撲絕緣體 Nonlinear second-order photonic topological insulators、宇稱 - 時間對稱光子拓撲絕緣體 Parity–time-symmetric photonic topological insulator、聲學狄拉克層次拓撲絕緣體 Acoustic Dirac Hierarchy Topological Insulators（eightfold bulk Dirac cone, 2D fourfold surface state Dirac cone, 1D twofold hinge state Dirac cone， 0D midgap corner states）
聲子拓撲絕緣體（phononic topological insulator），聲學拓撲絕緣體（Acoustic Topological Insulator）：聲學高階拓撲絕緣體 Acoustic Higher‐Order Topological Insulator、聲學三階拓撲絕緣體 Acoustic Third-Order Topological Insulator、二階聲子拓撲絕緣體 Second-order phononic topological insulators (SPTIs) 、彈性三維聲子晶體拓撲絕緣體 Elastic three-dimensional phononic topological insulator、聲子實陳絕緣體 phononic real Chern insulator、四維聲學高階陳絕緣體 Four-Dimensional Acoustic Higher-Order Chern Insulator、聲學自旋陳絕緣體 Acoustic spin-Chern insulator、多極聲學拓撲絕緣體 multipole Acoustic topological insulator、二維聲學四極拓撲絕緣體 two-dimensional Acoustic quadrupole topological insulator (QTI)、三維聲學八極拓撲絕緣體 two-dimensional Acoustic octupole topological insulator、聲子四極拓撲絕緣體 phononic quadrupole topological insulator、量化聲學多極拓撲絕緣體 quantized acoustic multipole topological insulators (QMTIs)、量化聲學八極拓撲絕緣體 quantized acoustic octupole topological insulator、非厄米二階聲學拓撲絕緣體 non-Hermitian second-order Acoustic topological insulator、贗自旋谷耦合聲子拓撲絕緣體 Pseudospin-valley-coupled phononic topological insulator、雪花聲子拓撲絕緣體 Snowflake phononic topological insulator、聲子混合序拓撲絕緣體 phononic Hybrid-Order Topological Insulators、實射影平面混合序拓撲絕緣體 Real-projective-plane hybrid-order topological insulator、扭曲投影二維聲學拓撲絕緣體 Twist-projected two-dimensional acoustic topological insulator、贗自旋相關聲學拓撲絕緣體 Pseudospin-dependent Acoustic Topological Insulator、雙頻聲學拓撲絕緣體 Dual-band acoustic topological insulator、三維雜化聲學拓撲絕緣體 Three-Dimensions Hybrid Acoustic Topological Insulator、三維聲子變階拓撲絕緣體 two-dimensional phononic Variable-order topological insulator、三維聲學面阻礙拓撲絕緣體 Three-Dimensions Acoustic Surface-Obstructed Topological Insulator、二維谷聲子晶體拓撲絕緣體 Two-dimensional Valley Phononic Crystals Topological Insulators
力學拓撲絕緣體（mechanical topological insulators）：零維力學拓撲絕緣體 zero dimensions Mechanical topological insulator、縱向一維力學拓撲絕緣體 Longitudinal one-dimensional mechanical topological insulator、二階力學拓撲絕緣體 second-order mechanical topological insulator、三維完全極化靜力學拓撲絕緣體 Three Dimensions Fully Polarized Isostatic mechanical Topological insulator、磁 - 力學撲絕緣體 magneto-mechanical topological insulator、弱力學拓撲絕緣體 weak mechanical topological insulators、合成維度磁 - 力學撲絕緣體 synthetic dimension magneto-mechanical topological insulator（2D 降為 1D）、
磁性拓撲絕緣體（magnetic Topological insulator）：二維磁性拓撲絕緣體 two-dimensional magnetic topological insulators、磁性二階拓撲絕緣體 magnetic second-order topological insulator、範德華型磁性拓撲絕緣體 van der Waals magnetic topological insulator、稀磁拓撲絕緣體 dilute magnetic topological insulator、磁性摻雜拓撲絕緣體 magnetic doped topological insulator、原子尺度磁摻雜拓撲絕緣體 Atomic-scale magnetic doping topological insulator、軸子絕緣體 Axion insulator（靜態軸子絕緣體 Static Axion insulator、動態軸子絕緣體 Dynamic Axion insulator、鐵磁軸子絕緣體 ferromagnetic Axion insulator、反鐵磁軸子絕緣體 Anti-ferromagnetic Axion insulator、高自旋軸子絕緣體 High spin axion insulator，HSAI、雙 T 軸子絕緣體 -doubled axion insulator，T-DAXI）、拓撲磁子絕緣體 topological Magnon insulator、二維鐵磁陳絕緣體 Two-dimensional ferromagnetic Chern insulator、二維鐵磁雙陳絕緣體 Two-dimensional Ferromagnets Dual Chern insulators（具有電子和磁振子邊緣態）、二維反鐵磁陳絕緣體 Two-dimensional Antiferromagnetic Chern insulator、傾斜反鐵磁陳絕緣體 canted-antiferromagnetic Chern insulator、磁性近鄰拓撲絕緣體 magnetic proximity topological insulator、鐵磁絕緣體 ferromagnetic insulator，FMI、雙層鐵磁絕緣體 Bilayer Magnetic Insulators、反鐵磁絕緣體 Antiferromagnetic insulators、交替磁絕緣體 Altermagnetic insulators、硬鐵磁拓撲絕緣體 Hard Ferromagnetic Topological Insulator、二維 A 型四方反鐵磁絕緣體 Two-dimensional A-type tetragonal antiferromagnetic insulator、二維 A 型六方反鐵磁絕緣體 Two-dimensional A-type hexagonal antiferromagnetic insulator、內稟磁性拓撲絕緣體 intrinsic magnetic topological insulator（本徵）、本徵磁性二階拓撲絕緣體 Intrinsic Magnetic Second-Order Topological Insulator（二維、三維）
半磁性拓撲絕緣體（semi-magnetic topological insulator：在拓撲絕緣體中，由於區域性對稱性破缺所誘導的有質量表面態，被預測可以透過低能有效狄拉克模型所刻畫，並呈現出半量子化的霍爾電導。
鐵電拓撲絕緣體（Ferroelectric Topological insulator）、反鐵電拓撲絕緣體（Antiferroelectric Topological insulator）：鐵電一階拓撲絕緣體 Ferroelectric first-order topological insulator、鐵電高階拓撲絕緣體 Ferroelectric higher-order topological insulator、二維鐵電高階拓撲絕緣體 two dimensions Ferroelectric higher-order topological insulator、鐵電一階拓撲絕緣體 Ferroelectric first-order topological insulator、鐵電高階拓撲絕緣體 Ferroelectric higher-order topological insulator
鐵谷拓撲絕緣體（ferrovalley Topological insulator，FVTI）
鐵電谷拓撲絕緣體（Ferroelectrovalley Topological insulator）、鐵磁谷拓撲絕緣體（Ferromagneticvalley Topological insulator）：二維鐵電谷拓撲絕緣體 Two-Dimensional Ferroelectrovalley Topological insulator
膠體拓撲絕緣體（Colloidal topological insulators）：磁性膠體粒子沿兩個不同的磁性晶格的邊緣傳播。在均一的外加磁場驅動下，膠體運動形成拓撲非平凡調製迴路。這一回路在磁性晶格內部產生封閉軌道。在兩晶格邊緣交匯處，無法形成封閉式軌道，軌道呈現跳躍式軌跡，從而形成邊緣傳輸。
拓撲晶體絕緣體（Topological crystalline insulators）：由晶體對稱性保護的一類拓撲絕緣體，無能隙表面態只在具有特定對稱性的表面出現，晶體對稱性更容易被外電場、應力所改變。拓撲晶體近藤絕緣體 Topological crystalline Kondo insulators、對稱拓撲晶體絕緣體中 -symmetric topological crystalline insulators
拓撲非同態晶體絕緣體（opological non-symmorphic crystalline insulator，TNCI）：該體系源於非對稱型晶體對稱性，不同於傳統的拓撲相變。其中拓撲表面態以莫比烏斯扭曲連線（Möbius-twisted connectivity）為特徵。
強關聯拓撲絕緣體（Strongly correlated Topological insulators）： 包含稀土元素的化合物由於其 f 電子的性質往往具有很強的電子 - 電子相互作用。這是凝聚態物理中一類典型的強關聯體系，被稱為重費米子材料。一些重費米子絕緣體具有拓撲非平庸的電子結構和無能隙的表面態。
拓撲近藤絕緣體 topological Kondo insulator）：一維拓撲近藤絕緣體 1D topological Kondo insulator、二維拓撲近藤絕緣體 2D topological Kondo insulator
相互作用拓撲絕緣體（Interacting Topological insulator）、三維拓撲近藤絕緣體 1D topological Kondo insulator
拓撲安德森絕緣體（Topological Anderson Insulator）：由安德森無序引起的拓撲絕緣體。高階安德森拓撲絕緣體 Higher-Order Topological Anderson Insulator
拓撲派爾斯絕緣體（Topological Peierls Insulator）：由派爾斯失穩所導致的拓撲絕緣體。高階拓撲派爾斯絕緣體 Higher-Order Topological Peierls Insulator
拓撲激子絕緣體（topological excitonic insulator）：一維激子絕緣體 one-dimensional excitonic insulator、、二維激子絕緣體 two-dimensional excitonic insulator、自旋三重態拓撲激子絕緣體 Spin-triplet topological excitonic insulators（2D）、分數激子絕緣體 Fractional excitonic insulator、強關聯激子絕緣體 Strongly correlated excitonic insulator 、波激子絕緣體 -Wave topological insulator、波激子絕緣體 -Wave topological insulator、波激子絕緣體 -Wave topological insulator、半激子絕緣體 Half-Excitonic Insulator、極化激元拓撲絕緣體 polariton topological insulator、原子薄拓撲絕緣體 atomically thin topological insulator、介面電荷轉移激子絕緣體 Interfacial Charge-Transfer Excitonic Insulator（2D）
拓撲姜 - 泰勒絕緣體（Topological Jahn-Teller Insulator）：拓撲姜 - 泰勒莫特絕緣體 Topological Jahn-Teller Mott insulator
拓撲半金屬（Topological semimetals）：半電導金屬，逐漸調控電子能帶的能隙，使其逐漸減小至零，再逐漸變大，可以實現從三維拓撲絕緣體到普通絕緣體的拓撲量子相變。在相變點，導帶底和價帶頂相交於一個點，形成無能隙的三維狄拉克錐，即狄拉克半金屬。在狄拉克半金屬中引入時間反演或空間反射對稱性破缺，狄拉克點會劈裂成為整數對外爾點，成為外爾半金屬。三維拓撲半金屬 Therr-Dimensional Topological semimetals、高階拓撲半金屬 higher-order Topological semimetals、拓撲狄拉克半金屬 Topological Dirac Semimetals（Type-I Dirac semimetal、Type-II Dirac semimetal）、拓撲外爾半金屬 Topological Weyl Semimetals（Type-I Weyl semimetal、Type-II Weyl semimetal）、二維拓撲外爾半金屬 Two-Dimensional Topological Weyl Semimetals、二維二次二重外爾半金屬 Two-dimensional quadratic double Weyl semimetal、“自旋 - 外爾” 半金屬 “spin-Weyl” semimetals、六角形 ABC 狄拉克半金屬 hexagonal ABC Dirac semimetals、 對稱狄拉克半金屬 -symmetric Dirac semimetal、狄拉克 - 外爾半金屬 Dirac-Weyl semimetal、非常規狄拉克 - 外爾半金屬 unconventional Dirac-Weyl semimetal、克拉莫斯 - 外爾半金屬 Kramers Weyl Semimetals (KWS)、拓撲節點線半金屬 Topological Nodal Line Semimetals、二階節線半金屬 second-order Nodal Line Semimetals、二維狄拉克節線半金屬 Two-Dimensional Dirac Nodal Line Semimetal、三維二階節線半金屬 Therr-Dimensional Second-Order Nodal-Line Semimetals、三維高階節面半金屬 Therr-Dimensional Higher-Order Nodal Surface Semimetals、拓撲節環半金屬 Topological Nodal Ring Semimetals、拓撲霍普夫鏈半金屬 Topological Hopf-link semimetals、拓撲沙漏半金屬 Topological Hourglass Semimetals、狄拉克節點球半金屬 Dirac-Nodal-Sphere Semimetal、贗狄拉克節點球半金屬 Pseudo Dirac-Nodal-Sphere Semimetal、橢球節點表面半金屬 ellipsoidal nodal surface semimetals、非平庸單極節線半金屬 -nontrivial monopole nodal lines、多重簡併點半金屬 Semimetals、拓撲手性半金屬 topological chiral semimetals、二維時間反演對稱性破缺非阿貝爾拓撲半金屬 Two-Dimensional Time-Reversal Broken non-Abelian topological semimetals、雙曲帶半金屬 hyperbolic band Semimetals、節點柔性表面半金屬 Nodal Flexible-surface Semimetals、全息拓撲半金屬 holographic topological semimetals、全息外爾半金屬 holographic Weyl semimetals、全息節點線半金屬 holographic Nodal Line semimetals、方網拓撲半金屬 Square-Net Topological Semimetals、超導狄拉克半金屬 Superconducting Dirac Semimetals
光子拓撲半金屬（Photonic Topological semimetals），光學拓撲半金屬（Optics Topological semimetals）：光子高階雙外爾半金屬 Photonic Higher-Order Double-Weyl Semimetal、光子拓撲二次節點半金屬 photonic Topological quadratic-node semimetal、高階節點環光子半金屬 Higher-order nodal ring photonic semimetal、光子狄拉克節點線半金屬 Photonic Dirac nodal-line semimetals、時間反轉不變光子半金屬 time-reversal-invariant photonic semimetals
聲子拓撲半金屬（phononic topological semimetals），聲學拓撲半金屬（Acoustic Topological semimetals）：聲子高階狄拉克半金屬 phononic higher-order Dirac semimetals、聲子高階外爾半金屬 phononic higher-order Weyl semimetals、巨聲子異常拓撲節點線半金屬 Giant phonon anomaly topological nodal-line semimetals、拓撲節點聲子半金屬 topological nodal-point phononic semimetals、拓撲節點鏈聲子半金屬 topological nodal chain phononic semimetals、拓撲節點網路聲子半金屬 topological nodal net phonons semimetals、聲學四重狄拉克節點線半金屬 acoustic fourfold Dirac nodal line semimetal、聲學高階拓撲節點環半金屬 Acoustic higher-order topological nodal loop semimetal、聲子非常規狄拉克 - 外爾半金屬 phononic unconventional Dirac-Weyl semimetal (UDWS)、聲學自旋 - 1 外爾拓撲半金屬 Acoustic spin-1 Weyl Topological semimetal、聲學四極表面拓撲半金屬 Acoustic Quadrupolar Surface Topological Semimetals、聲學高階斯蒂弗爾 - 惠特尼半金屬 acoustic high-order Stiefel-Whitney semimetal、非厄米聲學實二階節點環半金屬 non-Hermitian Acoustic real second-order nodal-loop semimetal
拓撲近藤半金屬（Topological Kondo semimetals）
磁性拓撲半金屬（magnetic topological semimetals）：磁性外爾半金屬 magnetic Weyl semimetals、磁性狄拉克半金屬 magnetic Dirac semimetals、鐵磁性半金屬 ferromagnetic semimetals、反鐵磁性半金屬 antiferromagnetic semimetals、二維反鐵磁狄拉克半金屬 Two-Dimensional antiferromagnetic Dirac semimetals、非中心對稱鐵磁外爾半金屬 non-centrosymmetric ferromagnetic Weyl semimetal
鐵電拓撲半金屬（Ferroelectric topological semimetals）、反鐵電拓撲半金屬（antiferromagnetic topological semimetals）：第一類反鐵電外爾半金屬 Type-I antiferromagnetic Weyl semimetal
拓撲半金屬準金屬（topological half-metallic semimetal）：鐵磁半金屬外爾半金屬 Ferromagnet half‐metallic Weyl semimetal
自旋零帶隙節線半金屬（spin-gapless nodal chain semimetals）：兼具準金屬 (semimetal) 和半金屬 (half-metal) 獨特物性的一種新型準半金屬拓撲量子態。一類是由相反自旋成份形成的節線，另一類是由相同自旋成份構成的節線，後者在費米能級處的電子具有相同的自旋態，因而電子具有 100% 的自旋極化率。
拓撲半準金屬（Topological half-semimetal）：半極性金屬，是一種完全極化的鐵磁性半金屬，是一種處於兩種不同陳數之間的臨界態。二維外爾半準金屬態 2D Weyl half-semimetal, WHS
拓撲準金屬（Topological half-metals）：半極性金屬或半極金屬，以是指對於自旋為某一方向的電子錶現為導體，但是對於自旋為另一方向的電子錶現為半導體或絕緣體的材料。所有半金屬都是鐵磁性或亞鐵磁性的。二維鐵磁半金屬 two-dimensional ferromagnetic half-metal、完全自旋極化二維拓撲半金屬 fully spin polarized Two-dimensional topological half-metals、完全自旋極化外爾節線半金屬 fully spin polarized Weyl-loop half-metal
拓撲金屬（Topological Metal）：一種特殊的金屬材料，它在費米能附近具有非平庸的能帶交叉，併產生特殊的準粒子激發。拓撲金屬可以根據這些能帶交叉的特徵進行分類。根據交叉點附近能帶色散的傾斜程度，可以分為由於第一類拓撲金屬 Type-I topological metals 和第二類拓撲金屬 Type-II topological metals。根據能帶交叉點的維度，拓撲金屬可以分為節點金屬 Nodal point Metals、節線金屬 Nodal line Metals、節面金屬 Nodal surface Metals、節網金屬 Nodal Net Metals、交錯磁節網金屬 Altermagnetic Nodal Net Metals、三點金屬 triple-point metals。拓撲籠目金屬 topological kagome metal、二維拓撲鐵電金屬 Two-dimensional Topological Ferroelectric Metal、二維高階拓撲金屬 Two-dimensional higher-order topological metals、拓撲對稱晶體金屬 topological symmorphic crystalline metals、克拉莫斯節線金屬 Kramers Nodal line Metals (KNL)、同位旋對稱破缺 3/4 金屬 isospin-symmetry breaking three-quarter-metal
拓撲半谷金屬（Topological half-valley metals，HVM）
拓撲麥克斯韋金屬（Topological Maxwell Metal）：具有三重簡併的拓撲金屬能帶結構，具有 3 帶結構，有 3 重簡併，色散關係為線性的，相應的準粒子激發是贗自旋為 1 的相對性費米子，可以證明要用麥克斯韋方程描述。
拓撲量子磁體（topological quantum magnet）：一維拓撲自旋鏈 one-dimensional topological spin chains（自旋 - 1 霍爾丹鏈 spin-1 Haldane chains、鐵磁耦合自旋 1/2 自由基 ferromagnetically-coupled spin-1/2 radicals）、拓撲量子海森堡鏈 topological quantum Heisenberg spin chains（二聚化一維自旋 - 1/2 反鐵磁海森堡鏈 dimerized one-dimensional spin-1/2 Antiferromagnet Heisenberg chains，一階拓撲量子磁體 first-order topological quantum magnet）、拓撲量子海森堡陣列 topological quantum Heisenberg spin arrays （二聚化二維自旋 - 1/2 反鐵磁海森堡陣列 dimerized two-dimensional spin-1/2 Antiferromagnet Heisenberg arrays，二階拓撲量子磁體 second-order topological quantum magnet）
拓撲磁體（Topological magnet）：反常霍爾鐵磁體 Anomalous Hall Ferromagnets、反常霍爾反鐵磁體 anomalous-Hall antiferromagnets、半金屬外爾鐵磁體 semimetallic Weyl ferromagnets、半金屬鐵磁體 half-metallic ferromagnet (HMF)、範德華拓撲鐵磁體 Van der Waals Topological Ferromagnet、範德華拓撲反鐵磁體 Van der Waals Topological antiferromagnets、二維範德華磁體 two-dimensional van der Waals magnets、二維拓撲鐵磁體 two-dimensional topological ferromagnet、二維拓撲反鐵磁體 two-dimensional topological antiferromagnet、三維拓撲磁體 3D Topological magnet、量子極限陳拓撲磁性 Quantum-limit Chern topological magnet
拓撲超輻射態（Topological Superradiant States）置於光學腔中的雙分量簡併費米氣體會在原子內態與腔場相互作用下出現等效的自旋軌道耦合作用。透過調節腔的輸入光場，體系在長時極限下的穩態可以被驅動到一種新奇的拓撲超輻射態上。在拓撲超輻射態上，光腔中產生大量光子，費米氣體中出現密度調製；同時，體系也會獲得類似手性拓撲絕緣體的拓撲非平庸性質。
非阿貝爾拓撲態（Non-Abelian Topological State）：非阿貝爾拓撲絕緣體、非阿貝爾拓撲超導體、非阿貝爾拓撲玻色子等
拓撲自旋織構（Topological spin textures）：渦旋、螺旋條紋磁疇、靶狀拓撲自旋結構 target-like topological spin texture、π 狀拓撲自旋結構 π-like topological spin texture、磁斯格明子束 magnetic skyrmion bundles、磁斯格明子袋 magnetic Skyrmion bag、拓撲斯格明子結 topological skyrmion junctions (TSJs)、斯格明子 - 反斯格明子對 skyrmion and antiskyrmion pair（對稱合金）、磁霍普夫子環 - 斯格明子糾纏態 hopfion rings-skyrmions entangled、環狀極化拓撲渦旋 Toroidal Polar Topology Vortex、三維動量空間軌道渦旋線 Three-Dimensional Momentum Space Orbital Vortex Lines
拓撲莫特絕緣體（Topological Mott insulator, TMI）：命名是為紀念英國物理學家兼 1977 年諾貝爾物理獎得主內維爾 莫特 Nevill Mott，莫特物理是關聯量子材料中電子的巡遊性與局域化兩種行為的競爭與合作即。莫特絕緣體被描述為一種電子態，其中電子的相互作用導致它們無法在晶體中移動，結果是材料呈現出絕緣體的特性。莫特 - 哈伯德絕緣體 Mott-Hubbard insulator、二維莫特絕緣體 Two-dimensional Mott insulator、鐵磁莫特絕緣體 ferromagnetic Mott insulator、反鐵磁莫特絕緣體 antiferromagnetic Mott insulator、原子極限莫特絕緣體 Atomic-Limit Mott Insulator、雙組分莫特絕緣體 two-component Mott insulator、摻雜莫特絕緣體 doped Mott insulator、無摻雜鐵磁莫特狀絕緣體 dopant-free ferromagnetic Mott-like insulator、激子莫特絕緣體 exciton Mott insulator、單帶莫特絕緣體 Single-Band Mott Insulator、雙重絕緣體 Dualistic insulator（二維莫特絕緣體和三維能帶絕緣體態）、關聯莫特絕緣體 correlated Mott insulator、玻色子莫特絕緣體 bosonic Mott insulator（玻色關聯絕緣體 bosonic correlated insulator）、自旋軌道糾纏莫特絕緣體（spin-orbit entangled Mott insulators）
阻塞原子絕緣體（obstructed atomic insulator）：存在阻塞表面態的絕緣體。它的基態電荷中心位於一些沒有原子存在的 “空位點”（例如兩個範德華原子層的中間位置）。如果樣品的天然解理面恰好透過這些位點，那麼每一個空位點將存在 “半個電子”（這種現象也被稱為 “填充異常”），因而，在樣品的介面或疇壁處會形成固定攜帶一半電荷的 “阻塞表面態”，由於其半填充的屬性，這種新奇的表面態必然穿過費米能級，使介面導電。磁障原子絕緣體 magnetic obstructed atomic insulator、二維軌道阻塞絕緣體 Two-dimensional orbital-obstructed insulator

相態性質

導體、半導體：一般固體材料依照其導電性分為絕緣體、半導體、導體。絕緣體在費米能處存在著有限大小的能隙，所以沒有自由載流子；導體在費米能級處存在著有限的電子態密度，所以擁有自由載流子；半導體包括陳半導體和狄拉克半導體，在費米能處沒有能隙，但是費米能級處的電子態密度仍然為零。
絕緣體：能帶絕緣體 Energy Band Insulator、電荷轉移絕緣體 Charge-transfer insulator、負電荷轉移絕緣體 negative charge transfer insulator、摻雜電荷轉移絕緣體 doped charge transfer insulator、光摻雜電荷轉移絕緣體 Photodoped charge transfer insulators、谷電荷 - 轉移絕緣體 Valley charge-transfer insulator、安德森絕緣體 Anderson Insulator、派爾斯絕緣體 Peierls Insulator
磁性材料：根據材料是否滿足時間反演對稱性（time-reversal symmetry）分為磁性材料和非磁性材料，磁性材料（至少局域地）打破了時間反演對稱性。時間反演對稱性與磁矩相關。根據磁矩的排列方式，磁性材料又分為共線（collinear）和非共線（non-collinear），非共線材料又分為共面（coplanar）和非共面（noncoplanar）。對於共面而言，磁矩在實空間旋轉但是保持在一個面上。共線磁矩例如鐵磁 —— 整個材料中的局域磁向量方向都是互相平行的。對於共線材料，根據晶體中的平移對稱性（translational symmetry）可以分為磁結構和晶格公度（commensurate）或非公度（incommensurate）兩種。後者的一個典型例子是自旋密度波（spin-density wave，SDW）。前者存在自旋向上（spin-up）和自旋向下（spin-down）兩種子晶格（sublattice），整體對外表現的磁矩可以是零，或者非零。磁結構和晶格一致的材料再往下分，可以根據晶體對稱性來分。對外部不表現宏觀磁矩的磁性材料稱為 “完全互補（fully compensated）”。沒有晶體對稱互補的材料是鐵磁材料，對外表現出宏觀磁矩，晶體中每個格點上的磁矩平行同向排列。另一種不滿足晶體對稱性的是亞鐵磁。對於滿足晶體對稱性的磁性材料，對外不表現出磁性，近些年的研究發現了一種不同於反鐵磁的交替磁材料，兩者的區別在於兩套子晶格之間相互重合的對稱性不同。對於反鐵磁材料，兩套子格之間透過平移或反演操作聯絡，這兩種對稱操作不會破壞克拉默簡併（Kramers degeneracy），而對於交替磁性材料而言，兩套子格之間透過其他對稱操作例如四重旋轉對稱操作來連線。反鐵磁和交替磁性之間的另一個區別是反鐵磁的磁序（或者說自旋）只在實空間（座標空間）交替（stagger）排列，而交替磁性材料的磁序在實空間和倒空間（動量空間）都交替排列。
磁序狀態（Magnetically ordered）：在過渡金屬的原子中有電子單獨存在於原子軌域而且不形成化學鍵，所以在淨自旋不是 0 的情況下擁有淨磁矩，不同原子的磁矩都是有規則地排列，可以製成亞鐵磁體（Ferrimagnetics）、鐵磁體（Ferromagnet）、反鐵磁體（Antiferromagnet）和交錯磁體（Altermagnet、共線自旋劈裂反鐵磁體 collinear spin-split antiferromagnets）。四種基本的磁性狀態，磁性、反磁性、交錯磁性以及液體量子自旋態。磁序狀態，長程磁序（long-range magnetic order）、動態短程磁序（Dynamic short-range magnetic order ）、靜態短程磁序（Static short-range magnetic order）、二維自旋磁序（two-dimensional spin order）。
反鐵磁體有四種：強迫鐵磁體（forced ferromagnetics）、傾斜反鐵磁體（canted antiferromagnetic，CAFM）、尼爾反鐵磁體（Néel antiferromagnetic，NAFM），條紋反鐵磁體（stripe antiferromagnetic，SAFM），鋸齒形反鐵磁體（zigzag antiferromagnetic，ZAFM）。層內 FM + 層間 AFM=A-type AFM、層內 AFM + 層間 FM=C-type AFM、層內 AFM + 層間 AFM=G-type AFM，C-type 衍生出的三種構型稱為：C-type AFM（C-sAFM），E-type AFM（C-zAFM），S-type AFM（C-nAFM），G-type 衍生出的三種構型稱為：G-type AFM（G-sAFM），E'-type AFM（G-zAFM），T-type AFM（G-nAFM）。Y 型反鐵磁材。非共線反鐵磁態，因為非共線自旋夾角可以是一個無理數，如螺旋 spiral、渦旋 vortex、手性 chiral、圓錐 conical 等各種三維和二維空間構型。二維反鐵磁構型：石墨烯格子、菱形格子、三角格子、四方格子。
二維磁體（Two-Dimensional Ferromagnet）、二維反磁體（Two-Dimensional Antiferromagnet）、二維四方反鐵磁體（two-dimensional tetragonal Antiferromagnets）、二維四方交替磁體（two-dimensional tetragonal Altermagnets）、二維六方反鐵磁體（Two-dimensional hexagonal Antiferromagnets）、非共線自旋劈裂反鐵磁體（noncollinear spin-split antiferromagnets）、自旋極化反鐵磁體（Spin-polarized antiferromagnetic）、短週期螺旋磁體（Short Period Helimagnets）、手性螺旋磁體（Chiral Helimagnets）、d 波交錯磁體（d-wave altermagnet）、單分子磁體（single-molecule magnet，SMM）、單離子磁體（Single-Ion magnets, SIMs)
磁狀態包括抗磁性（diamagnetism）、超抗磁性（superdiamagnetism）、順磁性（paramagnetism）、超順磁性（superparamagnetism）、鐵磁性（ferromagnetism）、超鐵磁性（superferromagnetism）、反鐵磁性（antiferromagnetism）、交錯磁性（交磁性、交變磁性 altermagnetism）、亞鐵磁性（ferrimagnetism）、螺旋磁性（helimagnetism）、圓錐螺磁性（conicalmagnetism）、變磁性（metamagnetism）、混磁性（mictomagnetism）、混合磁性（mixomagnetism）、散磁性（sperromagnetism）、單線態磁性（singlet-based magnetism）、單軸磁性（uniaxial magnetism）、多軸反鐵磁性（multiaxial antiferromagnetism）、巡遊鐵磁性（itinerant ferromagnetism）、全補償亞鐵磁性（Fully Compensated Ferrimagnetism，fFIMs，二維共線磁性）、量子極限陳拓撲磁性（Quantum-limit Chern topological magnetism）、自旋玻璃、自旋冰、量子自旋液體、量子自旋軌道液體、鐵磁超導體（ferromagnetic superconductor）、反鐵磁超導體（antiferromagnetic superconductor）。
磁有序結構鐵磁有序結構、反鐵磁有序結構、交錯磁有序結構、亞鐵磁有序結構、螺旋磁性有序結構、正弦波模磁有序結構、非晶態金屬磁性的錐形磁有序結構，又可以分成三種形式，散反鐵磁性有序結構（speromagnetism），散亞鐵磁性有序結構（sperimagnetism），散鐵磁性有序結構（asperomagnetism）。考慮到材料的三維結構，存在磁矩共線排列的共線磁、共面磁、非共面磁、磁矩螺旋排列的螺旋磁、磁矩如梯子排列的自旋梯等。、120 度磁有序（120 degree magnetically ordered，AFM3）、上下磁序（up-down magnetic order）、上上下磁序（up-up-down (UUD) magnetic order）、上上下下磁序（up-up-down-down (UUDD) magnetic order）、磁四極序（magnetic octupole order）、磁八極序（magnetic quadrupolar order）、鐵四極序（ferroquadrupolar order）、反鐵四極序（antiferroquadrupolar order）
鐵基超導磁結構可能有三種：自旋密度波條紋相 (stripe-type spin-density wave, SSDW)、自旋電荷密度波相 (spin-charge-density wave, SCDW)、自旋渦旋點陣相 (spin-vortex crystal, SVC)。
磁性材料中的自旋拓撲結構是自旋有序體系，磁性渦旋（Vortex）、反渦旋（Antivortex）、斯格明子（Skyrmion）、反斯格明子（Antiskyrmion）、雙斯格明子（biskyrmion）、磁泡（Bubble）、半子 (meron)、磁浮子（magnetic bobbers）。包含 DM (Dzyaloshinskii-Moriya) 相互作用的體系在外磁場以及溫度的作用下出現多種磁有序結構，例如螺旋磁 (helical)、圓錐螺磁 (conical)、鐵磁、斯格明子相等。在二維體手性材料裡主要有鐵磁態、斯格明子態、螺旋態。低磁場下是螺旋態，隨磁場的上升螺旋態逐漸變為斯格明子態。在適當的磁場溫度下斯格明子會排列成密堆積的結構，類似於晶體中的原子排列，所以稱為斯格明子晶體態、在準一維奈米條帶中，類似的堆積結構也被稱為堆積斯格明子態（packed skyrmion）、隨著奈米條頻寬度的降低，同樣的堆積結構逐漸變成一維斯格明子鏈。相圖中介於鐵磁態和斯格明子晶體態之間的斯格明子與鐵磁的混合態，也可以稱之為斯格明子氣體態；當體系中只有一個斯格明子時可以稱為單獨斯格明子態。在介面手性材料中，螺旋態變成了一種類似的螺線 (spiral) 態，螺線態與螺旋態結構的主要差異是相鄰自旋旋轉方向的不同。斯格明子典型的疇態，六方密排極性斯格明子晶格態 Hexagonal close-packed polar-skyrmion lattice (SkX)、迷宮疇、條紋疇、斯格明子玻璃態（skyrmion glass）、斯格明子 - 迷宮疇混合態。
量子化渦旋 quantized vortices：全渦旋 full vortex，FV、自旋渦旋 spin vortex，SV、單量子渦旋 single quantum vortices、半量子渦旋 half-quantum vortices，HQVs、深半量子渦旋 deep half-quantum vortices、淺半量子渦旋 shallow half-quantum vortices、翁薩格渦團 Onsager vortices、翁薩格半量子渦旋 Onsager half-quantum vortices、分數量子渦旋態 Fractional quantum vortices、半渦旋 half vortices、半整數渦旋 half-integer vortices（四個 (1/2, 1/2), (-1/2, -1/2), (1/2, -1/2), (-1/2, 1/2) 、雙曲線自旋渦旋 hyperbolic spin vortices、螺旋量子化渦旋 Helices quantized vortices、螺線量子化渦旋 spirals quantized vortices、雙相渦旋、穩定半量子渦旋翁薩格半量子渦旋組合 stable half-quantum vortex-Onsager half-quantum vortex combined、環狀極化拓撲渦旋 Toroidal Polar Topology Vortex（液態材料中電的磁性拓撲，螺旋鐵電向列相液滴會自發形成周期性電環狀極化拓撲疇。這些疇如同水中渦旋，電場方向沿半徑連續旋轉，並透過環形疇壁分隔。）、三維動量空間軌道渦旋線 Three-Dimensional Momentum Space Orbital Vortex Lines（電子可以在動量空間裡形成穩定的旋渦結構，就像流體中的漩渦或氣象中的颶風一樣。這些旋渦呈現出複雜的 “環狀” 或 “螺旋狀” 模式，與理論預測的電子軌道角動量高度吻合。）、玻色 - 費米量子渦旋晶格 Bose-Fermi quantum vortex lattices、二維超流渦旋晶體 two-dimensional superfluid vortex crystal
磁疇結構是鐵磁質的基本組成部分。在各磁疇中，原子磁矩的排列各有相互平行的自發傾向，磁矩方向保持一致。但是各磁疇的排列方向是混亂的，所以鐵磁體在沒有被磁化前不顯磁性。磁疇結構多種多樣，通常有以下幾種型別：片形疇、封閉疇、旋轉疇、棋盤疇、柱形疇、蜂窩疇、迷宮疇、楔形疇等。在磁疇的邊界，磁矩從一個方向連續地過渡到另一個方向，從而有磁疇壁。典型的磁疇壁有布洛赫疇壁、奈爾疇壁等。在外磁場的作用下，不同方向的磁疇的大小發生變化，以致外磁場方向上的總磁矩隨外磁場的增強而增加。所以，磁疇的結構影響磁化過程和退磁化過程，從而影響材料的磁效能。
電極化狀態（ordered）：當給電介質施加一個電場時，由於電介質內部正負電荷的相對位移，會產生電偶極子，這現象稱為電極化（electric polarization）。電極化狀態包括介電質（dielectric）、順電態（paraelectricity）、鐵電態（ferroelectricity）、反鐵電態（antiferroelectricity）、螺旋電態（helielectricity）、亞電態（ferrielectricity）、不可約亞鐵電態 (irreducible ferrielectricity) 。
鐵性狀態（ferroic ordered）：鐵磁性（Ferromagnetic）具有自發的磁化現象，磁場消失後磁效能保持。在外加磁場下，磁感應強度會隨著磁場的變向而變方向。鐵電性（Ferroelectric）材料具有自發極化，極化強度隨著外電場的改變而改變。鐵彈性（Ferroelastic）材料是極化應變隨著應力而改變。它們的共同特點，功能效能響應有滯後，微觀上能形成疇結構，統稱鐵性（ferroic）。多鐵性（multiferroics）是指材料中包含相互耦合的兩種及兩種以上的鐵性效能。多鐵性材料可以透過其中一種鐵性改變來操控另一種鐵性，如透過電場控制磁化或者透過磁場控制電極化。變鐵性（alterferroicity）是指材料磁性與電極性可以相互變換，變鐵性材料中極性和磁性分別處於同種材料的不同相中。
鐵磁性（Ferromagnetic），反鐵磁性（Antiferromagnetic）：表現出打破時間反演對稱性的自發磁化。一個物質的晶胞中所有的磁性離子均指向它的磁性方向時才被稱為是鐵磁性的。若其不同磁性離子所指的方向相反，其效果能夠相互抵消則被稱為反鐵磁性。若不同磁性離子所指的方向相反，但是有強弱之分，其產生的效果不能全部抵消，則稱為亞鐵磁性。基本上鐵磁性這個概念包括任何在沒有外部磁場時顯示磁性的物質。若鐵磁體沿某一軸或方向最容易被磁化則稱為磁易軸 (magnetic easy axis) 或磁易方向，反之則謂磁難軸 (magnetic hard axis) 或磁難方向，軸向在易軸與難軸間便是磁中間軸 (magnetic intermediate axis)。
鐵電性（Ferroelectric），反鐵電性（Antiferroelectric）：表現出打破空間反演對稱性的自發電荷極化。在一些電介質晶體中，晶胞的結構使正負電荷中心不重合而出現電偶極矩，產生不等於零的電極化強度，使晶體具有自發極化，且電偶極矩方向可以因外電場而改變，呈現出類似於鐵磁體的特點，這種晶體的叫鐵電體。鐵電材料內部的電偶極子與材料的晶格密切相關，材料晶格的變化將導致材料自發極化的變化。改變晶格的兩個因素是力和溫度。外加的機械應力可以產生表面電荷的性質稱作壓電性，溫度的變化導致自發極化的變化的性質稱作焦電性。有一類物體在轉變溫度以下，鄰近的晶胞彼此沿反平行方向自發極化，可觀察到雙電滯回線，這種性質稱為反鐵電性。分數量子鐵電體 Fractional Quantum Ferroelectrics
鐵彈性（Ferroelectric）：保持兩種對稱性的自發應變。應變 S 對應於外力 σ 的變化有滯後現象，應力與應變呈非線性關係，自發應變方向可因外力場而反向，表徵鐵彈性的力滯回線，類似於鐵電體的電滯回線，這種晶體的叫鐵彈體。與順彈體 (paraelastic) 相對。
鐵渦性（Ferrotoroidic）：鐵磁旋性，表現出同時打破兩種對稱性的鐵渦矩的自發排列。材料中的磁矩按頭尾相連的形式凍結下來形成微小的渦旋，這種渦旋可以是順時針的或逆時針的，並可透過改變電場和磁場的特定組合來改變渦旋的方向。無論是磁系統還是電偶極矩系統都可能形成渦旋結構，渦旋的手性可用來表徵資訊記錄的位，相應地把這種晶體的稱之為鐵渦體。
鐵谷性（Ferrovalley）：能谷一般指布洛赫電子能帶的極值點處。如果材料中存在一系列具有穩定能態的能谷，原則上這些能谷就可以作為新型的自由度用於實現資訊編碼和資料操作。在谷電子學材料中應該存在一類具有自發谷極化的材料，而類比於傳統電子學中具有自發電偶極矩的鐵電體和自旋電子學中具有自發自旋極化的鐵磁體，可被稱之為鐵谷體。
鐵電谷性（Ferroelectrovalley）：解決自旋方向反轉問題，用可行的鐵電（FE）反轉谷指數，利用對稱性引數和緊束縛模型，揭示了 C2z 旋轉能夠代替時間反演來操作二維多鐵性 kagome 晶格中的谷指數，這使得鐵電工程谷指數成為可能，從而產生了鐵電谷的概念。
鐵磁谷性（Ferromagneticvalley）：自發谷極化的存在使得鐵谷材料兩個不等價的谷處具有不同的光學帶隙，對應旋光吸收的光子峰值能量是可分辨的。兩套谷具有方向相反且大小不等的貝里曲率。使得鐵谷體存在可測量的霍爾電壓，稱之為反常谷霍爾效應。基於該效應可以設計電讀磁寫的鐵谷體資訊儲存器件。
多鐵性（multiferroics）體系：反鐵電交錯磁體（Antiferroelectric Altermagnet，AFEAM）
阻挫系統（Frustration）：如果近鄰作用無法同時滿足能量極小，就會出現幾何阻挫。在三角形面或正四面體為單元的晶格上的反鐵巧自旋模型通常巧會存在相互作用之間的競爭關係。由於在每個三角形或四面體單元中，總是不能同時滿足所有邊上的反鐵磁相互作用條件（即相鄰兩個自旋的朝向相反）．不同最近鄰邊上的反鐵巧相互作用的競爭會導致系統中存在大量能量相近的低溫構型，這種現象被稱為幾何阻挫。阻挫在量子磁體中扮演著至關重要的角色，它是指磁性系統中磁交換相互作用由於相互競爭而無法同時滿足經典最低能量的情況。阻挫導致系統中出現強烈的量子漲落，從而演生出各種新型量子自旋態和新穎自旋激發。例如，阻挫引起的量子漲落可以抑制磁性序的形成，導致出現磁無序相，如量子自旋液體。另一方面，量子漲落也可能會在多個簡併的經典基態中選擇一個特定的磁有序態，即所謂的 “無序導致有序” 機制。
拓撲表面態（Topological surface state）：拓撲角態 Topological corner states、螺旋角態 Helical corner states、拓撲稜態 Topological hinge states、拓撲邊緣態 topological edge states、螺旋邊緣態 Helical edge states、反螺旋邊緣態 Antihelical edge states、p 軌道拓撲旋錯態 topological p-orbital disclination states、費米弧表面態 Fermi arc surface state、鉸鏈費米弧表面態 hinge Fermi arc surface state、螺旋弧表面態 helicoid arc surface state、狄拉克表面態 Dirac surface state、節點線表面態 nodal-line surface state、手性表面態 chiral surface state、反手性表面態 antichiral surface state、螺旋表面態 helicoid surface state、雙螺旋形表面態 double-helicoid surface state、四螺旋形表面態 quadruple-helicoid surface state、六重螺旋麵態 sextuple-helicoid surface states、鼓膜表面態 drumhead surface state、環面表面態 toruslike surface state、帶狀表面態 ribbonlike surface states (SSs)、雙碗表面態 Double-bowl surface state、多重風扇形表面態 Multi-Fold Fan-Shape Surface State、非均勻風扇型表面態 Inhomogeneous fan-shaped surface state、阻塞表面態 obstructed surface states（漂浮表面態 floating surface states，fSSs）、莫比烏斯扭曲連線表面態 Möbius-twisted connectivity surface state、肖克利表面態 Shockley surface state、博戈留博夫費米表面態 Bogoliubov Fermi surface state。節點線是相鄰能帶間的線形簡併，表現為上下能帶以線狀或者環狀接觸和交叉的形態：單個外爾點 A single Weyl point、單對外爾點 single pair Weyl points (SP‐WPs)、 外爾點 Weyl points、外爾偶極子 Weyl dipole、狄拉克點 Dirac points、三重簡併點 Threefold Degenerate points、節點線 Nodal line、二次節線 quadratic Nodal line、環面體節點線 hosohedral nodal lines、節點曲線 nodal curve、節點鏈 Nodal chain、內節點鏈 Inner nodal chain、外節點鏈 outer nodal chain、節點圈 nodal loop（Type-I nodal loops）、圈穿越布里淵區 loop traversing the BZ（不可收縮環、Type-II nodal loops）、交叉節點圈 crossing nodal loop、節點環 Nodal ring（3D Weyl nodal ring、4D Weyl nodal ring）、孤立環 isolated ring、混合節點環 hybrid nodal ring、節線鏈環 Nodal link、雙螺旋節點鏈環 double-helix nodal link、霍普夫鏈環 Hopf-link、節線結 Nodal knot、節點網 Nodal Net、 節線網 Nodal Net、立方型節線網 nodal hexahedron net、節點面 nodal surface（常規 Conventional nodal surface、非常規 Unconventional nodal surface）、橢球節點面 ellipsoidal nodal surface、節點壁 Nodal Wall、節點盒 nodal boxe、節點籠 Nodal Cage、節點球 Nodal Sphere、節點渾天儀 Nodal armillary sphere、節點鳥籠 Nodal Birdcage、 多環節點線 Multi-loop node line、實節點線 Real Nodal Line、單極節點線 Monopole Nodal Line、四度簡併節點網 four-fold nodal net、四重節點鉸鏈 fourfold nodal hinge、洪特節線 Hund nodal line、沙漏節點線 hourglass nodal line、沙漏節點環 hourglass nodal loop、雙節點線 twofold nodal lines、雙節點壁 twofold nodal walls、雙沙漏形節點線 twofold hourglass-shaped nodal lines、複合拓撲節點線 composite topological nodal lines、類楊桃節點圈 nodal loops starfruit -like（五重對稱性特徵）、多帶非阿貝爾交叉 multiband non-Abelian crossings、共面節線鏈 in-plane nodal chain、泛化四元數拓撲荷保護節點鏈 generalized quaternion charge protected nodal link、一維手性鉸鏈模 1D chiral hinge modes、霍夫施塔特蝴蝶能譜 Hofstadter butterfly energy spectrum、I 型螺旋弧範霍夫奇點 type I helicoid arc van Hove singularities、II 型螺旋弧範霍夫奇點 type II helicoid arc van Hove singularities、

常溫有序態

固態（Solid）：具有一定形狀和體積，自身內部的分子運動不劇烈，分子排列緊密。
結晶固體（Crystalline solid）：組成的固體原子，分子或離子，有一個有序，重複的模式。
半晶態（part-crystalline））：複雜體系中由於化學鍵的複雜性，隨著外場條件發生變化，材料體系表現為部分晶態 - 部分無序（part-crystalline part-amorphous）和部分晶態 - 部分液體（part-crystalline part-liquid）的特殊狀態，材料宏觀上表現為固體狀態，但由於物質內部部分原子的劇烈無序和區域性流動特性，經典固體理論中的基於小引數（small parameter）近似的聲子輸運理論不再適用，處於這樣狀態的物質普遍表現出反常的熱輸執行為和極低晶格熱導率等。
準晶態（Quasicrystaline）：亦稱為擬晶（mimetic crystal），是一種介於晶體和非晶體之間的固體。在準晶的原子排列中，其結構是長程有序的，然而又不具有晶體所應有的平移對稱性，因而可以具有晶體所不允許的宏觀對稱性。
一維有序晶體（one-dimensional long-range crystal）： 固體新結構一維有序結構（one-dimensional long-range order），該結構僅在一個方向上保留了晶體的平移對稱性和週期性，在其他方向上其原子呈現無序排列，形成了具有一維平移週期性的長程有序結構。構成一維有序晶體的結構單元的原子排列與重位點陣傾轉晶界的結構單元非常類似。2018 年由中科院研究團隊在 MgO 和 Nd2O3 薄膜材料中發現。超導準一維晶體 Superconducting Quasi-One-Dimensional Crystal（長程有序非晶原子鏈 Long-Range Ordered Amorphous Atomic Chains）
二維晶體（two-dimensional crystals）：是一種由原子組成的平面薄膜，只有一個原子厚度的二維材料，比如石墨烯以及新近發現的鍺烯（germanene）。
一維金屬（one-dimensional metals）：準一維金屬，quasi-one-dimensional metals，沿單個軸表現出金屬導電性，如鏈或線，但在垂直方向上缺乏這種導電性。
液態（Liquid）：可變形但不可壓縮的流體。形狀由容器體積限定，在壓力影響下，體積（幾乎）不變。在不同的壓力下表現為非剛性液體（普通液體）和剛性液體（稠密流體），在兩者之間有一個 P-T 很窄的相變被命名為弗蘭克爾 (Frenkel) 線，剛性液體很硬，以至於有些 (儘管不是全部) 剪下波可以穿過。
非牛頓流體（Non-Newtonian fluid）: 部分液體摩擦應力的大小受作用力和剪應力所影響，在某一個流動情況之下便變成無定形體。除與當前的運動狀態外還與液體過去的運動狀態有關，此種液體有記憶效應。非牛頓流體可以分為純粘性非牛頓流體與粘彈性非牛頓流體兩類。
液晶（Liquid crystal）：性質在液體和晶體之間。一般來說，能像液體一樣流動，但也表現出長程有序。液晶是失去了一定空間有序性（位置序 positional order）而保留了取向的（取向序 orientational order）的一類材料。分為兩類，熱致液晶（Thermotropic liquid crystal) 和溶致液晶 (lyotropic liquid crystal)。前者在結構上非球體，可再細分單軸（uniaxial）, 雙軸（biaxial） 。後者是具有親水輸水性質的分子配成水溶液而實現。單軸液晶是指分子有一個軸向，也就是柱對稱結構，根據分子在軸向上的尺度，可以細分為棒狀（rod-like）和碟狀（disk-like）。碟狀液晶 Discotic Liquid Crystals 分兩類向列型碟狀液晶 Nematic Discotic、柱碟狀液晶 Columnar Discotic。棒狀液晶 rod-like Liquid Crystals 分為三類層列相液晶 Smectic phases、向列相液晶 Nematic phase、膽固醇相液晶 Cholesteric（手性向列型 Chiral Nematic）。鐵電向列相液晶、螺旋鐵電向列相 (Helielectric Nematic, HN) 液滴
酯膜結構（Acetate membrane structure）：酯膜結構和液晶一樣具有柔性排列結構的特性，但分子間的連結程度又較液晶更小，與液體相同，因此物質可以像在液體中一樣地透過酯膜結構的物質。
氣態（Gas）：可壓縮流體。形狀和體積都由容器限定。

常溫無序態

在有序系統中引入各類缺陷或在部分自由度上造成無序可以組合出許多種半有序結構，它們與玻璃態或其他非平衡態的界限往往較模糊。可以按以下思路生成更多的半無序系統：一是向有序系統中混入一些缺陷或摻雜 (比如多晶)，二是讓系統在某些自由度上有序而其他自由度上無序，由此可組合出各種半無序系統。

玻璃態（Glassy State）、非晶形固體（Amorphous solid）：或稱非晶體、無定形態（amorphous state），一種非平衡態，擁有類似液體的不規則結構，但分子間的運動相對不自由，非晶態物質原子的排列具有近程有序、長程無序的狀態，宏觀上表現為各向同性（isotropy）。其中的原子不按照一定空間順序排列，沒有規則的幾何外形，沒有固定的熔點和各向異性。由於長程無序而使其內能並不處於最低狀態，屬於亞穩相，向晶態轉化時會放出能量。常見的非晶態固體有高分子聚合物、氧化物玻璃、陶瓷玻璃，非晶形玻璃（Amorphous glassy solid）、非晶形橡膠（Amorphous rubbery solid）、非晶態金屬和非晶態半導體等。玻璃態（Glassy State）的物質是粘度非常大的液體，大到它們甚至不會流動的程度。玻璃就是玻璃熔體經過過冷，然後再進行快速冷卻得到的物體。非晶態物質中的存在玻璃相變、Gardner 相變和 jamming 相變。可以分為慢冷玻璃和快冷玻璃。氣相沉積法制備出高緻密玻璃，這種超穩定玻璃有著極高的動力學穩定性和其他異常效能。平衡態只有一個，即自由能最低的晶體，但經過在 TK 附近可能的熱力學轉變後的最穩定玻璃態具有接近於晶體的熵，即理想玻璃 (ideal glass)。
多晶（polycrystal）：由許多晶格取向不同的晶疇組成，平均晶疇直徑小於 100 nm 的多晶也叫納晶，目前超細納晶直徑有幾奈米，即十幾個原子直徑，更加細小的晶疇往往不穩定，超細晶疇多晶（Superfine domain polycrystal）趨向於玻璃態。部分自由度上的無序系統還可以進一步和具有缺陷的半無序系統組合出更多的半無序系統，比如多晶狀的液晶結構。
金屬玻璃態（Metallic Glass）：又稱非晶態合金，組成這種金屬的內部原子排列像玻璃一樣是長程無序的，是一種玻璃態結構。在室溫下保留合金的非平衡態結構，讓金屬熔體中無序排布的原子來不及擴散運動到平衡態位置，最終得到的固體原子構型也呈現出無序排布的特點。
金屬冰川玻璃態（Metallic Glacial Glass）：一種新型非晶亞穩態，在一種分子液體亞磷酸三苯酯（TPP）的過冷液體區間內的特定溫度下進行保溫，TPP 會轉變成一種能量介於非晶態和晶態之間的新物態。冰川玻璃態既有非晶的結構，又像晶體一樣能夠熔化；冰川玻璃態具有與玻璃態完全不同的玻璃化轉變溫度、脆度、密度、反射率和分子結構。
過冷液體（Supercooled Liquid）：液體在結晶溫度以下為亞穩態的過冷液體。液體越純淨，結晶中心越難形成。如果降低至凝固點以下仍未形成，則過冷。當用適當的方式緩慢冷卻飽和溶液時，可使其變成過飽和而不析出溶質的結晶，這種現象也稱為過冷，這種溶液稱為過冷溶液。過冷溶液也是不穩定的。快速降溫可以使過冷液體中的粒子來不及排列成能量最低的晶體結構就互相卡住，凝固成無序的玻璃態。
過冷氣體（Supercooled Gas）：氣體處於過冷狀態 (或稱過飽和狀態) 常見有兩種物理情況，一是氣體中液體凝聚核半徑過小，或是氣液交介面是曲面。過冷氣體也是亞穩態的。氣相粒子沉積在一起顯然也可以形成無序固體。
液晶彈性體（Liquid Crystal Elastomers）：本質上是具有液晶性質的類橡膠，當暴露於光、熱、氣體和其他刺激物時，它們可以彎曲、起皺或伸展。取向有序位置無序的向列型液晶及其相關固相。
塑性晶體（Plastic crystal）：又稱為柔粘性結晶，固體分子有固定位置，但保留了組成分子自由的旋轉。
單層阻挫膠體晶體（monolayer Frustrated Colloidal Crystals）：有序晶格中粒子的軟硬度無序；xy 平面內為有序三角晶格，而在 z 方向為無序的上、下兩個伊辛態。
膠體（Colloid）：又稱膠狀分散體（colloidal dispersion）是一種均勻混合物，其中含有兩種不同相態的物質，一種分散，另一種連續。分散的一種由微小的粒子或液滴組成，大小介於 1-100 奈米之間，且幾乎遍佈整個連續相態中。按照分散劑狀態不同分為：氣溶膠（gasoloid），液溶膠（lyosol），固溶膠（solid sol）有珍珠、泡沫塑膠、煙水晶等。膠體粒子像一種可以被設計製造的 “大原子”，比如透過化學合成、光刻等方法可以製備出各種大小和形狀的膠體粒子，而透過調節膠體表面聚合物或電荷、加入磁性材料、調節溶液性質等方法可以改變粒子間的作用勢。
凝膠（Gel）：又稱凍膠。高分子溶液和某些溶膠在一定條件下互相連線，形成空間網狀結構，結構空隙中充滿了作為分散介質的液體（在幹凝膠中也可以是氣體，幹凝膠也稱為氣凝膠），整個體系會轉變成一種彈性的半固體狀態的稠厚物質，失去流動性。這種現象稱為膠凝作用（gelation），所形成的產物叫做凝膠或凍膠。氣凝膠（Aerogel）是指分散係為氣態的，如：雲，霧等，固凝膠，液凝膠就是呈液態的膠體，如氫氧化鐵膠體。膠體小球形成凝膠往往需要數密度低的短程吸引粒子，數密度高時形成玻璃態。
超齊構體（hyperuniformity）：亦稱無序超均勻態（amorphous Hyperuniform Fluids）或超同質體 (superhomogeneity)，根據粒子空間的分佈，一般可將物質分為有序態和無序態。前者包括週期性排布的晶體以及準晶，後者則包括氣態，液體，玻璃態等。無序超均勻態，一種介於無序和有序之間的一種新的物態，即這種物態首先是無序的（粒子的分佈顯得毫無規律），但是卻有著和晶體一樣的均勻性。缺少平移對稱性，但卻能像晶體一樣產生光子帶隙。不同於各向異性的光子晶體帶隙，無序超均勻態的光子帶隙是各向同性的，而且更容易開啟。雞類的視錐細胞是一種同時兼具偶然性和高度均勻性的分佈模式，在質數的分佈，等離子體，硬球的密堆積，宇宙大尺度結構，軟物質膠體等體系中也發現了超均勻態存在的線索。超齊構體系統主要分為兩類。第一類是在系統達到平衡狀態（equilibrium）時呈現出的超齊構體分佈，準晶體 —— 一類內部原子不遵守重複規律排布，卻能完全鑲嵌滿空間的固體就是其中之一。在第一類超齊構體系統（平衡系統）之中，同一系統中微粒間的相互斥力使不同成分間保持距離，從而維繫超齊構體狀態。第二類超齊構體屬於非平衡系統，組成系統的微粒之間相互碰撞，但彼此之間不存在相互斥力，必須要有外力施加於這些系統才能使系統維持超齊構體的狀態。玻璃彈珠、乳濁液、膠質及冷原子系綜都屬於上述型別。而在非平衡超齊構體這一大類中，乳濁液的超齊構體是可以被特定振幅的晃動所誘發的，這一振幅標誌了材料從可逆到不可逆性的臨界轉變，當體系以低於臨界振幅的幅度晃動時，分散在乳濁液體系中的微粒在每次晃動停止之後還可以回到它們之前的相對位置；而當體系以高於臨界振幅的幅度晃動時，微粒的運動就是不可逆的了。至於鳥類眼睛中，被科學家們稱為 “多視錐超齊構體”（Multihyperuniform）的五色分佈模式。
超均勻活性流體態（Hyperuniform Fluids of Circle Active）：這種流體態的特殊之處在於在大尺度上具有和晶體相似的超均勻性，但在小尺度上卻可以永不停歇的聚集消散，表現出大漲落。從材料學角度上看，這種超均勻流體有望成為和光子晶體對應的 “光子液體”(photonic liquids)。活性粒子是指不依靠外界能量而自發運動的非平衡粒子組成活性物質，包括鳥群，魚群，人群，細胞組織，細胞的微管微絲，以及依靠化學反應的自驅動膠體顆粒，他們表現出很強的集體運動行為。活力物質一個顯著的特徵是不需要吸引就可以透過資訊傳遞或者一些非平衡態機制自發聚集，表現出 “巨漲落”，氣液相分離等複雜的性質。活力物質的大漲落特性意味著體系密度分佈極端地不均勻。這和超均勻性背道而馳。如果體系密度較高或者粒子旋轉半徑比較大，由於空間的限制，粒子間的碰撞將不會衰減，體系就會處於一種持續碰撞並擴散的活力流體態（active state），並且自發產生超均勻性。
軟凝聚態（soft condensed state)：或稱軟物質，介於常見流體與固體之間的一類物質，涵蓋了大量與日常生活和工業相關的各種不同系統，從聚合物到膠體，從液晶到表面活化劑，從肥皂泡到大分子溶液。軟物質表現出與固體和液態不同的特性，它經常有更多豐富和多變的形貌，最突出的性質是它的自組織能力，理解這些體系的自組裝和結構相變對新材料的製備和新結構的實現是非常重要的。隨著系統複雜程度的增加，僅僅有相互作用還不能決定物質結構的最後狀態。因此跟傳統的流變學所研究的物質應該在很大程度上有所重疊，區別是流變學關注這類物質的力學行為，比如本構本構關係及力學表現，軟凝聚態物質則更關注尺度效應、擾動 / 布朗運動對軟凝聚態物質的影響和這類物質表現出的自組裝（self-assembly）特性。
粉態（micromeritic state）：粉體是無數個固體粒子集合體的總稱。粒子是指粉體中不能再分離的運動單位。但習慣上，將≤100μm 的粒子叫 “粉”，＞100μm 的粒子叫 “粒”。通常說的 “粉末”、“粉粒” 或 “粒子” 都屬於粉體學的研究範疇。將單一結晶粒子稱為一級粒子（primary particle），將一級粒子的聚結體稱為二級粒子（second particle）。由範德華力、靜電力等弱結合力的作用而發生的不規則絮凝物（random floc）和由粘合劑的強結合力的作用聚集在一起的聚結物屬於（agglomerate）二級粒子。
傷痕態（scar states）：這種量子態在通常的混沌量子系統中，本身基於其可以保護量子資訊編碼的特性。

奈米相、分子相

超材料（Metamaterial）、超表面（Metasurfaces）：是指一些具有天然材料所不具備的超常物理性質的人工複合結構或複合材料。透過在材料的關鍵物理尺度上進行結構有序設計，可以突破某些表觀自然規律的限制，從而獲得超出自然界固有的普通性質的超常材料，達成特殊功能。超表面是指一種厚度小於波長的人工層狀材料。超表面可實現對電磁波偏振、振幅、相位、極化方式、傳播模式等特性的靈活有效調控。 超表面可視為超材料的二維對應。典型的超材料有仿生超材料、生物超材料、智慧超材料、軟性材料、記憶材料、數字超材料、可調超材料、奈米複合材料、高效防冰材料、自我修復材料、熱電材料、輻射製冷超材料、超疏水材料、左手材料、光子帶隙材料、光子晶體、聲子晶體、光學超晶格、聲學超晶格、電磁晶體、負曲率光纖、金屬水、離子液體、液態金屬、無聲金屬、磁性液體、量子點、鈣鈦礦、隱身斗篷、完美透鏡、全光資訊元器件、光操縱材料、電磁超材料、光學超材料、聲學超材料、熱力學超材料、力學結構超材料（負泊松比超材料、五模式反脹力學超流體超材料、負熱膨脹超材料、負壓縮性結構材料、輕質超強度力學超材料、可調楊氏模量力學超材料）、彈性超材料、無耗能電子材料、隔音超材料、聲電覆合超材料、磁光效應材料、超磁性材料、非線性光學超材料、零折射率超材料、負折射率材料、非正定介質材料、人工磁導體、頻率選擇表面、可重構超表面、複合超表面、時變超表面、雙曲超材料、梯度超材料、莫爾手性超材料、活化太赫茲超材料、可調介質超材料（磁可調介質超材料、電可調介質超材料、溫度可調介質超材料、光可調介質超材料）隱身材料（紅外隱身材料、雷達隱身材料、可見光隱身材料、聲隱身材料、雷射隱身材料）、基於傳輸線結構的超料、等離子結構的超材料、雙負 (負等效質量密度、負等效彈性模量) 彈性超材料等等。智慧材料指表現出反應和適應性行為的各種材料，包括壓電 / 壓磁材料、軟介電 / 磁活性彈性體、形狀記憶合金、智慧聚合物。
微相分離（Microphase-separated）：共聚物可以進行微相分離，以形成一個多元化的週期奈米結構陣列。這個尺寸是微觀或亞微觀的，外觀上是均勻的看不出分層現象，但是用微觀手段仍能觀察到兩相結構的存在。
奈米態（nanometer state）：物質構成的過程中在奈米尺度下隔離出來的幾個、幾十個可數原子或分子，顯著地表現出許多新的特性。奈米材料具有顆粒尺寸小、比表面積大、表面能高、表面原子所佔比例大等特點，以及其特有的表面效應、小尺寸效應和宏觀量子隧道效應。奈米效應就是指奈米材料具有傳統材料所不具備的奇異或反常的物理、化學特性。奈米技術是指在 0.1~100 奈米的尺度裡，研究電子、原子和分子內的運動規律和特性的技術，以控制單個原子、分子來實現特定的功能，利用電子的波動性來工作的，包括分子奈米技術、奈米級微加工技術、生物奈米技術。
分子監獄（Carcerand）與半 - 分子監獄（Hemicarcerand）：分子監獄是指一類閉合的分子容器，據有較大空腔沒有出入口。能夠使客體分子完全陷入其中，即使在高溫條件下也不能脫離出來。這種型別的分子是在 1985 年由唐納德・詹姆斯・克萊姆 (Donald James Cram) 首次描述的。由於其構造和監獄相類似，而且形成穩定絡合物分子，所以也稱此種絡合物為牢籠式絡合物（Carceplex）。與分子監獄相對的是半 - 分子監獄，在常溫下則會形成穩定的絡合物，但在高溫下能讓客體分子自由進出其空腔，這種絡合物是也稱半牢籠式絡合物（Hemicarceplexes）。這些客體分子存在的物態不同於常見的相態。這些分子容器內的化合物作為內相時，可觀察到完全非同一般的絡合反應，可防止它們與其他分子發生反應。
姜 - 泰勒金屬（Jahn-Teller Metallic）：集絕緣體、超導體、金屬和磁體的特性於一體的新物質形態。2015 年日本化學家透過將銣原子引入 C60 中，改變了碳原子之間的距離，強迫其形成了一種新的晶體結構。這個名字來自姜 - 泰勒 (Jahn-Teller) 效應，該效應形容在低壓環境下，電子狀態下呈幾何排列的分子和離子能發生扭曲，這種新物質狀態能透過簡單施壓將絕緣體變為導體，且這種效果能持續一段時間，而分子還能維持其原有的形狀。因此這種物質形態會有各種重疊，暗示著能將絕緣材料變為超導體。這種 C60 晶體結構在相對較高的臨界溫度下能變為超導體。
單晶狀三維結構液滴（single-crystal-like 3D structural droplets）：單晶體具有堅固的多面體形狀，但這種新物質的形狀類似液滴，而且具有流動性，表現出了結構特性與運動性相矛盾的性質。在重力作用下，該液滴狀物質可以在不破壞結構順序的同時，單向旋轉並流動。這種單向旋轉流動的特性是透過分子的手性實現的。研究人員設計了側鏈帶手性酯基的三亞苯衍生物（chiral discotic triphenylene）自組裝，調查了其相變動作和聚集的構造，發現該物質的中間相層疊了由獨具特色的人字形結構的二維薄膜，形成了像單晶體一樣的三維結構。
籠目晶格（Kagome lattice）、籠目超晶格（Kagome superlattices）、超籠目晶格（hyperkagome lattice）：傳統的日本籃子編織技術融合了一種稱為 “Kagome” 的圖案，其由交錯排列的對稱三角形組成，聯合正三角形和正六邊形組成二維 kagome 晶格。如果金屬或其它導電物質的原子可以以這種模式排列，則所得到的材料可能展示出奇特的電子特性。電流中的電子不像預期的那樣直接流過晶格，而是沿著圓形邊緣流動且不會損失能量。籠目金屬 Kagome metals、雙層籠目金屬 bilayer kagome metals、拓撲籠目磁體 topological kagome magnet、籠目外爾磁體 kagome Weyl magnet、籠目陳數磁體 kagome Chern magnet、籠目超導體 kagome superconductor、籠目量子自旋液體 kagome Quantum spin liquid、籠目手性自旋液體 Kagome Chiral Spin Liquid、籠目液態自旋量子 kagome herbertsmithite、準二維磁性籠目金屬 quasi-two-dimensional magnetic kagome metal
莫爾晶格（Moiré lattice）、莫爾超晶格（Moiré superlattices）、超莫爾晶格（supermoiré lattice）、莫爾準晶（Moiré quasicrystal）：石墨烯是一種由碳六邊形密排形成周期晶格的二維材料 1。當兩層重疊的石墨烯相互扭轉一定的角度時，原有的晶格對稱性會被打破，產生長程有序的週期性條紋，從而顯著地改變電子能帶結構。由 2 個莫爾條紋在介面相互作用產生的新結構叫做超級莫爾晶格 (Supermoiré lattice)。
拓撲光子晶體（Topological Photonic Crystals）：是一種人工週期性結構材料，其微觀或宏觀尺度上的週期性排列設計旨在調控光子在其內部的傳播行為。空間光子晶體 space photonic crystals、時間光子晶體 Time Photonic Crystals、雙軸各向異性光子時間晶體 Biaxial Anisotropic Photonic Time Crystals、一維拓撲光子晶體 one-dimensional Topological Photonic Crystals、二維拓撲光子晶體 two-dimensional Topological Photonic Crystals、三維拓撲光子晶體 therr-dimensional Topological Photonic Crystals、實高階外爾光子晶體 Real higher-order Weyl photonic crystal、實 - 動量拓撲光子晶體 real-momentum topological photonic crystal、全介質拓撲光子晶體 All-Dielectric Topological Photonic Crystals、谷光子晶體 Valley photonic crystals、第二陳數光子晶體 Second Chern photonic crystals、磁性外爾光子晶體 magnetic Weyl photonic crystal、三維磁性光子晶體 two-dimensional magnetic photonic crystal、二維旋磁光子晶體 two-dimensional gyromagnetic photonic crystal、雙色光子晶體 bichromatic photonic crystal
拓撲聲子晶體（Topological Phononic Crystals）：是具有周期性結構的人工材料，其中的聲子態或聲波態具有拓撲性質。能谷絕緣體、一階拓撲絕緣體、高階拓撲絕緣體、狄拉克半金屬、外爾半金屬、節線半金屬、節面半金屬。
雙曲超構材料（HMM）

高能量態

超臨界流體（Supercritical fluid）：也叫超臨界態，在超過臨界點的溫度及壓力時，出現液體，氣體無法區分的物質狀態。
流動固體（flow Solid）：同一物質同時擁有晶體和液體的特性，顯示了長程有序的晶體特徵和液體流動行為共存。在流動固體中，原子的遷移能力與液體不相上下，並具有一定的各向異性，其中原子大範圍的遷移運動透過分析分子動力學的原子運動軌跡清晰可辨，但它們在長時間、系綜統計的意義上是相互關聯的，並形成規則的網格結構。這些運動軌跡的長時間系綜平均給出了完整有序的原子密度分佈，顯示了該相所具有的長程有序、各向異性等晶體特徵。如果將原子擴散按不同方向投影，分解出的均方位移清晰地展示了原子移動的各向異性特徵。
鏈融態（chain-melted state）：其中原子可同時以固態和液態存在，計算機模擬對原子施加高溫高壓會導致兩個相互連結的固體晶格結構的形成，其中一個晶格中原子之間的化學相互作用很強，當結構被加熱時它們保持固態；而其他原子則熔化成液態。在合適的條件下，包括鉀、鈉和鉍在內的六種以上的元素能以新發現的這種狀態存在。
超離子態（Superionic）：在一些物質中觀察到，有些原子固定在晶格上， 其它的原子則可在晶體中自由移動。水在高溫及超高壓的狀態下可能形成超離子態，氧原子被凍結在不規則的晶格上，氫原子核則可在氧原子間自由活動，使水具有導電性，水中的氫原子核如同導體中的電子。一維超離子態 one-dimensional superionic
透明鋁（Transparent aluminium）：2009 年利用德國漢堡電子同步加速器中心的自由電子雷射裝置（FLASH）產生的極短軟 X 射線脈衝，集中發射到頭髮絲直徑 1/20 的金屬鋁點上，每個鋁原子都失去一個核心電子，同時卻沒有破壞鋁內部的晶體結構，從而使金屬鋁在極短紫外線輻射的狀態下變得近乎透明，維持了約 40 飛秒。這一光化電離方式是研製類似新態物質的理想方式，極強的 X 射線源可催生新的物質狀態。
等離子態（電漿，Plasma）：在高溫下，電子完全從原子中電離出來，所組成的自由電子氣體。
非中性等離子體（Non-neutral plasma, NNP）：總電荷數不為零的等離子，在等離子動力學中由非中性電荷所產生的電場扮演了重要甚至是主要的角色。最單純的非中性等離子是隻有一種帶電粒子所組成的等離子，從實驗室中製造出來的例子有：純電子等離子、純離子等離子、陽電子等離子、反質子等離子。
正反物質等離子體（Matter-antimatter plasma）：或簡稱 Pair-plasma 對等離子體，由同種正反粒子組成的。正負電子對等離子體（Electron-positron plasma），在實驗室中產生正負電子對有多種方法，但是要讓正負電子對產額大到足以產生等離子體集體效應較為困難，直到今年才由 CERN 初步實現。
夸克 - 膠子等離子體（Quark-gluon plasma，簡稱 QGP）：一種量子色動力學下的相態，所處環境為極高溫與極高密度。自由夸克存在於膠子海洋中的物質狀態。
彩色玻璃凝聚體（Color-glass condensate）：質子相互撞擊會產生一種液狀物波膠子。
簡併態（Degenerate matter）：物質有非常高的壓力，由泡利不相容原理支援。
相對論性簡併態物質（relativistic degenerate matter）：速度接近光速的費米子（其粒子能量大於靜止質量能量）的簡併態。
超級固態（super solid state）：在 140 萬大氣壓下，物質的原子就可能被 “壓碎”，電子全部被 “擠出” 原子，形成電子氣體，裸露的原子核緊密地排列，物質密度極大。該狀態下的物質類似一種晶體固態，但能像滑潤的、無粘性的液體那樣流動。
溫稠密物質（warm dense matter，WDM）：這是一種達到 0.1~100 eV 的中高溫狀態極端狀態，而它的密度相當於具有完全或部分簡併電子的強耦合等離子體。其電子處於部分電離、部分束縛的狀態，成分包括自由和束縛電子、離子、原子、分子以及它們組成的束團，一般處於高壓狀態。通常這類物質具有高的能量密度特徵。WDM 通常僅僅在實驗室或星際中大於 1 Mbar 的壓力下才會存在，例如棕矮星、古老恆星的外殼、白矮星等天體中；或在能產生高壓的天文現象中也會出現，如超新星爆炸、天體碰撞和天體噴射等。
電子簡併態（Electronic degenerate matter）：又稱為超金屬、，白矮星的組成物質，密度很大。電離的電子在被電離的離子能態上形成的簡併態物質。
非金屬單質轉化金屬態：所有的非金屬單質均可在一定條件下轉變為金屬形態。60 年代，透過高壓制備了 “金屬碘”，然後黑磷等等的發現也在逐漸證實這一觀點。逐漸地，硫等等單質均被高壓所征服。而氫所在的 IA 族，只有氫元素不是金屬，其下的 Li~Fr 都是。北京高壓科學研究中心的研究者將氯壓縮至 300 GPa (三百萬大氣壓) 以上，利用可見光吸收光譜觀察到帶隙隨壓力施加而逐漸減小，最終在 200 GPa 附近完全閉合，這一發現被認為是氯分子金屬化出現的特徵。當壓力進一步增加到 241 GPa 時，拉曼光譜上顯示出所有分子振動模式的消失，意味著氯分子鍵的斷裂 — 氯分子被解離成原子形式，此時仍具有金屬特性，為原子態金屬。
金屬氫（Metallic hydrogen）：是由氫原子核（即質子）組成的晶體結構，其原子間隔小於玻爾半徑，與電子波長長度相當。電子脫離了分子軌道，表現為一般金屬中的傳導電子。金屬氫中的質子既是普通陽離子，又是原子核，因此金屬氫也是唯一既屬於超金屬，又屬於通常金屬的物質。固態分子氫主要具有 3 個相，絕緣量子分子相 (I)、低溫對稱性破缺相 (II) 和分子金屬相 (III)，三相交於一個三相點 (153 GPa/120 K)。在 250GPa 以上，固態氫變得不透明，可能有部分分子裂解成為單原子，處於一種氫分子與氫原子共存的相。在極端高壓下，氫分子會發生分解，形成的全新物質形態固體金屬氫原子，第四狀態氫，在接近室溫的條件下對氫氣施加高達 230 吉帕斯卡（GPa）的壓力，得到一種氫分子和氫原子的混合狀態，並將其稱為第五狀態氫，極有可能是完全由氫原子構成的金屬氫的前體。之後可能還有一個第六狀態，也就是原金屬氫。2017 年 1 月，哈佛大學的研究團隊宣佈在接近絕對零度的 495 吉帕斯卡（GPa）在超低溫和超高壓條件下下，獲得了金屬氫。質子在密集的狀態下，零點能也很高，在高壓縮狀態下，有序能會降低，變成有良好導電性質的液體，成為液態金屬氫。有理論稱亞穩態金屬氫（簡稱 MSMH）在壓力釋放之後，可能不會立即恢復成普通氫氣。2019 年山東大學研究團隊研究表示，束縛於碳奈米管的準一維氫在 163.5GPa（即 163.5 萬倍大氣壓）下可以變為準一維金屬態，其超導的臨界溫度也接近室溫。
中子簡併態（Neutron-degenerate matter）（中子態 Neutronium）：中子星的組成物質。恆星引力坍縮的巨大壓力將電子壓入原子核，成為原子核的一部分，與質子結合為中子，形成主要由中子組成的密度極大質量極大的物質。
質子簡併態（Proton degeneracy matter）：包含質子的足夠緻密的物質會經歷質子簡併壓力，其方式類似於電子簡併物質中的電子簡併壓力：由於海森堡不確定性原理，限制在足夠小體積的質子的動量具有很大的不確定性。然而，由於質子的質量比電子大得多，因此相同的動量代表質子的速度比電子小得多。因此，在質子和電子數量大致相等的物質中，質子簡併壓力遠小於電子簡併壓力，質子簡併通常被建模為對電子簡併物質狀態方程的校正。
核子物質（Nuclear matter）：由大量質子和中子組成，僅由核力結合在一起，粒子的體積和數量是無限的，但比率是有限的，無限體積意味著沒有表面效應和平移不變性。一種常見的理想化模型是對稱核物質，它由相等數量的質子和中子組成，沒有電子。當核物質被壓縮到足夠高的密度時，根據量子色動力學的漸近自由度，可以預期它會變成夸克物質，即夸克的簡併費米氣體。
夸克簡併態（Quark degeneracy matter）：當密度大於中子簡併所支援的密度時，預計會出現夸克物質。
夸克物質（Quark matter）：也被稱為量子色動力學物質（QCD matter），夸克突破夸克禁閉（quark confinement）也稱色禁閉。可能存在一些特別大的中子星，可形成穩定在較低的能量狀態。
奇異物質（Strange matter）：是夸克物質的一種特例，包含上夸克、下夸克和奇夸克的流體。這是與核物質（質子、中子等構成的普通物質）及非奇異夸克物質（non-strange quark matter，除奇異物質外的夸克物質）相對的概念。
彩色超導體材料（Color superconductor materials）：是夸克的簡併態，其中夸克以類似於電超導體中的庫珀配對的方式配對。
前子簡併態（Preon degeneracy matter）：‌是指基於前子模型的物質狀態，其中前子（基本粒子）以簡併態存在。
先子物質（Preon matter）：前子物質，由先子組成的推測物質，先子是在理論上構成夸克和輕子的亞原子粒子。
夸克 - 膠子超流體（Quark-gluon superfluid）：在密度極高，溫度足夠低的情況下，強子與強子足夠靠近，夸克開始與周圍的強子接觸，包的結構發生融合，形成一種夸克 - 膠子超流體（superfluid）結構，稱為色超導（color superconductivity）。
色味連鎖夸克物質（Color-Flavor-Locked quark matter）：夸克 - 膠子超流體密度進一步增加後，原本半衰期極短的奇異夸克（strange quark）開始穩定存在，所有夸克以一一對應的方式將三種色荷（color）與三種味荷（flavor）配成庫珀對，構成夸克物質所能達到的最緻密狀態，稱為色味連鎖（color-flavor-locked）。這樣的色味連鎖態物質，給出了維持蟲洞幾何的能動張量的一個解。蟲洞是具有拓撲平凡的邊界，而內部並非單連通的一塊緊緻的時空區域。愛因斯坦場方程的解要得到這種幾何結構，必要條件是存在違背零能量條件（null energy condition）的能動張量。通俗地說是要存在某種意義上的負能量密度。
輻射場態（Radiation field matter）：又叫真空（vacuum）場態物質，真空中，即便沒有實體粒子，也存在引力場和熱輻射。具有輻射作用的場，包括電磁場（包括無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線和 γ 射線等）和引力場等。滿足一定條件場和實體粒子可以相互轉化。
量子場態（Quantum field matter）：量子場論中，物質的質量僅被視為場的平方項之係數，並不具備實質物理意義。場是彌散於全空間的，比如電場、引力場、磁場等等。場的物理性質可以用一些定義在全空間的量描述，這些場量是空間座標和時間的函式，它們隨時間的變化描述場的運動。

甚高能量態

弱對稱物質（Weakly symmetric matter）：大爆炸後 10-12 秒後，弱相互作用和電磁相互作用統一時產生。
強對稱物質（Strongly symmetric matter）：大爆炸後 10-36 秒後， 隨著宇宙的擴大，溫度和密度下降，強作用力的分離，這個過程被稱為對稱破缺。
引力奇點（Gravitational singularity）：也稱時空奇異點或奇點，是一個體積無限小、密度無限大、時空曲率無限大的點。引力異常所預測的廣義相對論存在的黑洞中心，它不是一個物質的相態（雖然大規模的能源有助於其創造物質）。

相的週期表

2012 年加拿大佩裡米特理論物理研究所研究員文小剛在美國《科學》雜誌的發表文章提出一種能夠最終對相態進行分類的新理論體系，物質有 500 多種相態。該理論可以在任何維度、任何對稱性的基礎上對保有對稱性的相態實施構築和分類。