superfluid เป็นระยะของสสารที่สามารถไหลได้อย่างไม่มีที่สิ้นสุดโดยไม่สูญเสียพลังงาน คุณสมบัติของไอโซโทปบางอย่างนี้ถูกค้นพบโดย Pyotr Leonidovich Kapitsa, John F. Allen และ Don Misener ในปี 1937 ได้รับอุณหภูมิที่ต่ำมากโดยมีไอโซโทปของฮีเลียมอย่างน้อยสองตัวไอโซโทปหนึ่งของรูบิเดียมและไอโซโทปหนึ่งของลิเทียม
ของเหลวและก๊าซเท่านั้นที่สามารถเป็น superfluids ตัวอย่างเช่นจุดเยือกแข็งของฮีเลียมคือ 1 K (เคลวิน) และ 25 บรรยากาศของความดันต่ำสุดขององค์ประกอบใด ๆ แต่สารเริ่มแสดงคุณสมบัติของ superfluid ที่ประมาณ 2 เคการเปลี่ยนสถานะเกิดขึ้นเมื่ออะตอมทั้งหมดของตัวอย่างเริ่มต้น ครอบครองสถานะควอนตัมเดียวกัน สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่ออะตอมอยู่ใกล้กันมากและเย็นลงมากจนฟังก์ชั่นคลื่นควอนตัมของพวกเขาเริ่มทับกันและอะตอมสูญเสียตัวตนของพวกเขาทำตัวเหมือนซุปเปอร์อะตอมเดียวมากกว่าการรวมตัวกันของอะตอม
ปัจจัยที่ จำกัด ในการที่วัสดุสามารถแสดงความเป็นฟลูออไรด์และไม่สามารถบอกได้ว่าวัสดุนั้นจะต้องเย็นมาก (น้อยกว่า 4 K) และยังคงเป็นของเหลวที่อุณหภูมิเย็นนี้ วัสดุที่เป็นของแข็งที่อุณหภูมิต่ำไม่สามารถสันนิษฐานได้ว่าระยะนี้ เมื่อเย็นลงจนถึงอุณหภูมิที่ต่ำมากชุดโบฟอนที่พร้อม superfluid อะตอมที่มีนิวเคลียสเป็นจำนวนคู่จะกลายเป็นคอนเดนเสทของโบส - ไอน์สไตน์ซึ่งเป็นเฟสสสารของฟลูอิด เมื่อเฟอร์มิออนอะตอมที่มีนิวเคลียสเป็นจำนวนคี่เช่นไอโซโทปฮีเลียม -3 จะถูกทำให้เย็นลงไปจนถึงเคลวินสองสามนี่ไม่เพียงพอที่จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงนี้
เนื่องจากโบซอนเท่านั้นที่สามารถกลายเป็นคอนเดนเสทของโบส - ไอน์สไตน์ได้ดังนั้นเฟอร์มิออนจึงต้องจับคู่กันก่อนเพื่อที่จะกลายเป็นซูเปอร์ฟลูอิด กระบวนการนี้คล้ายกับการจับคู่อิเล็กตรอนของคูเปอร์ที่เกิดขึ้นในตัวนำยิ่งยวด เมื่ออะตอมสองตัวที่มีจำนวนคี่ของนิวคลีออนจับคู่กันพวกมันจะรวมกันเป็นจำนวนคู่ของนิวคลีออนและเริ่มทำตัวเหมือนโบซอนรวมตัวกันเป็นสถานะ superfluid สิ่งนี้เรียกว่าคอนเดนเสท fermion และเกิดขึ้นที่ระดับอุณหภูมิ mK (milliKelvin) มากกว่าที่เคลวินบางแห่ง ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการจับคู่อะตอมในซูเปอร์ฟลูอิดและการจับคู่อิเล็กตรอนในตัวนำยิ่งยวดคือการจับคู่อะตอมเป็นตัวกลางโดยความผันผวนของการหมุนวนควอนตัมมากกว่าโดยการแลกเปลี่ยนโฟตอน (พลังงานสั่นสะเทือน)
Superfluids มีคุณสมบัติที่น่าประทับใจและเป็นเอกลักษณ์ที่แตกต่างจากสสารอื่น ๆ เนื่องจากพวกมันไม่มีความหนืดภายในทำให้เกิดกระแสน้ำวนภายในหนึ่งคงอยู่ตลอดไป ซูเปอร์ฟลูอิดมีค่าความเป็นศูนย์เทอร์โมไดนามิกส์และค่าการนำความร้อนที่ไม่มีที่สิ้นสุดซึ่งหมายความว่าไม่มีความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างซูเปอร์ฟลูอิดสองอันหรือสองส่วนในส่วนเดียวกัน พวกเขายังสามารถปีนขึ้นและออกจากภาชนะในชั้นหนาหนึ่งอะตอมหากไม่ได้ปิดผนึกภาชนะ โมเลกุลธรรมดาที่ฝังอยู่ภายใน superfluid สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระอย่างเต็มที่ในการหมุนซึ่งมีพฤติกรรมเหมือนก๊าซ คุณสมบัติที่น่าสนใจอื่น ๆ อาจถูกค้นพบในอนาคต
ส่วนใหญ่เรียกว่า superfluids ไม่บริสุทธิ์ แต่ในความเป็นจริงเป็นส่วนผสมขององค์ประกอบของเหลวและองค์ประกอบ superfluid แอปพลิเคชั่นที่มีศักยภาพของ superfluids นั้นไม่น่าตื่นเต้นและมีความหลากหลายเช่นเดียวกับตัวนำยิ่งยวด แต่ตู้เย็นเจือจางและสเปคโทรสโคปเป็นสองพื้นที่ที่พวกเขาพบการใช้งาน บางทีแอพพลิเคชั่นที่น่าสนใจที่สุดในวันนี้คือการให้ความรู้อย่างหมดจดโดยแสดงให้เห็นว่าผลกระทบของควอนตัมสามารถกลายเป็นขนาดมหึมาในสภาวะที่รุนแรง
