Bir süper akışkan, enerji kaybı olmadan sonsuz bir şekilde akabilen maddenin bir aşamasıdır. Bazı izotopların bu özelliği 1937'de Pyotr Leonidovich Kapitsa, John F. Allen ve Don Misener tarafından keşfedilmiştir. En düşük iki helyum izotopu, bir rubidyum izotopu ve bir lityum izotopuyla çok düşük sıcaklıklarda elde edilmiştir.
Sadece sıvılar ve gazlar süper sıvılar olabilir. Örneğin, helyumun donma noktası 1 K (Kelvin) ve 25 atmosfer basınçta, herhangi bir elementin en düşük noktasıdır, ancak madde, yaklaşık 2 K'da süper akışkan özellikleri sergilemeye başlar, faz geçişi, bir numunenin tüm kurucu atomları başladığında meydana gelir. aynı kuantum halini işgal eder. Bu, atomlar birbirine çok yakın yerleştirildiğinde ve kuantum dalga fonksiyonlarının üst üste gelmeye başlaması ve atomların tek tek süper atomlar gibi, atomların topaklanmasından daha fazla davranması gibi bireysel kimliklerini yitirmesiyle soğutulduğunda meydana gelir.
Malzemelerin aşırı akışkanlık gösterebileceği ve bunun mümkün olamayacağı sınırlayıcı bir faktör, malzemenin çok soğuk (4 K'dan az) olması ve bu soğuk sıcaklıkta akışkan kalması gerektiğidir. Düşük sıcaklıklarda katılaşan malzemeler bu aşamayı üstlenemez. Çok düşük sıcaklıklara soğutulduğunda, çok sıvıya hazır bir koza seti, çift sayıda nükleona sahip atomlar, maddenin süper akışkan fazı olan Bose-Einstein kondensatına dönüşür. Fermiyonlar, helyum-3 izotop gibi tek sayıda nükleona sahip atomlar, birkaç Kelvin'e kadar soğutulduğunda, bu geçişe neden olmak için yeterli değildir.
Sadece bozonlar kolayca bir Bose-Einstein kondensat haline gelebildiğinden, fermionlar önce bir aşırı akışkan olabilmek için birbirleriyle eşleşmelidir. Bu işlem, süper iletkenlerde ortaya çıkan elektronların Cooper eşleşmesine benzer. Tek sayıda nükleona sahip iki atom birbiriyle eşleştiğinde, toplu olarak eşit sayıda nükleona sahip olurlar ve birlikte süper akışkan bir halde yoğunlaşan bozonlar gibi davranmaya başlarlar. Buna fermantasyon kondensat denir ve birkaç Kelvin'den ziyade sadece mK (milliKelvin) sıcaklık seviyesinde ortaya çıkar. Bir süper akışkandaki atom eşleşmesi ile bir süper iletkendeki elektron eşleşmesi arasındaki temel fark, atomik eşleşmeye fonon (titreşimli enerji) değiş tokuşundan ziyade kuantum spin dalgalanmalarının aracılık etmesidir.
Süper akışkanlar, onları diğer madde türlerinden ayıran etkileyici ve benzersiz özelliklere sahiptir. İç viskoziteleri olmadığından, biri içinde oluşan bir girdap sonsuza dek devam eder. Bir süper akışkan, sıfır termodinamik entropiye ve sonsuz termal iletkenliğe sahiptir, yani iki süper akışkan veya aynı olanın iki kısmı arasında sıcaklık farkı bulunamaz. Ayrıca, eğer mühürlenmemişse, bir atom kalınlığında bir tabaka içinde bir kabın içine ve dışına tırmanabilirler. Bir süper akışkan içine gömülü geleneksel bir molekül, bir gaz gibi davranarak tam dönme özgürlüğüyle hareket edebilir. Gelecekte başka ilginç özellikler de keşfedilebilir.
Süper akışkan denilen çoğu saf değildir, fakat aslında bir akışkan bileşenin ve bir aşırı akışkan bileşenin bir karışımıdır. Süper akışkanların potansiyel uygulamaları, süper iletkenlerinki kadar heyecan verici ve geniş kapsamlı değildir, ancak seyreltici buzdolapları ve spektroskopi, kullandıkları iki alandır. Belki de günümüzde en ilginç uygulama tamamen kuantum etkilerinin belli ekstrem koşullar altında nasıl makroskopik olabileceğini gösteren tamamen eğiticidir.
