正文
超导现象发现之后，物理学家们挠破了脑袋也没想明白——为什么金属冷到一定温度后，电阻突然变成零？早期的解释包括
二流体模型（认为超导体里有两种流体，一个是正常电子组成的流体，一个是超导电子组成的流体）和伦敦方程（描述了超导体如何排斥磁场）
，但这些理论只是“现象级”的解释，无法触及超导的根本机制。
直到 1957 年，三位物理学家巴丁（J. Bardeen）、库珀（L. Cooper）和施里弗（J. Schrieffer） 提出了划时代的BCS 理论。他们的核心观点是：
在正常金属里，电子是带负电的，按理说它们应该互相排斥。但在某些低温金属里，电子竟然可以成对运动，这种电子配对被称为库珀对（Cooper pair）。
这是怎么做到的？
在晶格中移动的电子会吸引邻近格点上的阳离子，导致晶格出现局部畸变，即当这个电子离开时，由于库仑相互作用，晶格上的阳离子会出现一个弛豫过程，从而形成一个局域的高正电荷区。这个局域的高正电荷区会吸引其他自由电子，从而和原来的电子以一定
的结合能相结合配对。
考虑体系的能量时，可以 发 现 只 有
自 旋 和 动 量 相 反 的 电 子
互 相 配 对时，体系的能量才最低，因此 BCS 理论中库珀对是由费米面附近自旋和动量相反的电子配对形成的。
BCS 理论不仅成功解释了为什么超导体有零电阻，还成功预测了临界温度（Tc） 的数学表达式、迈斯纳效应的起源、超导能隙（电子必须吸收一定能量才能打破库珀对，使超导消失）。
但BCS理论预测的临界温度表达式（如下）无法解释铜氧化物高温超导体100K以上的临界温度。
超导材料的研究就像一场马拉松，科学家们不断寻找更高温度下也能超导的材料。
从1911年金属汞的发现，到如今探索室温超导，我们可以将其发展脉络总结为几个关键阶段：
1911年，荷兰物理学家H.K. Onnes 发现金属汞在 4.2K 时变成超导体，电阻降为零。
1933年，德国科学家 W. Meissner 和 R. Ochsenfeld 发现了超导体的完全抗磁性（迈斯纳效应）。
1957年，BCS 理论建立，解释了低温超导的微观机理，即电子通过晶格振动形成库珀对，实现零电阻流动。
1974年，Nb
3
Ge 材料的超导临界温度（Tc）达到 23.2K，但仍然远低于液氮温区（77K），限制了应用。
1986年，德国物理学家 J.G. Bednorz 和 K.A. Müller 发现 La
2-x
Ba
x
CuO
4
具有 35K 的超导性，开启铜氧化物高温超导研究的新纪元。
1987年，中国科学家赵忠贤团队和美国吴茂昆、朱经武团队独立制备出 YBa
2
Cu
3
O
7
₋δ
（YBCO），其 Tc 超过90K，突破液氮温区，使超导技术更具实际应用价值。
1993年，HgBa
2
Ca
2
Cu
3
O
8₊δ
（汞基铜氧化物）在常压下实现 135K 超导，在高压下可达164K，成为铜氧化物超导的最高纪录。
2001年，日本科学家发现 MgB
2
（镁硼化物）在 39K 发生超导，为非铜氧化物超导体的研究提供了新方向。
2008年，日本 H. Hosono 发现铁基化合物 LaFeAsO
1-x
F
x
具有 26K 的超导性，引发新一轮超导研究浪潮。
中国科学家通过掺杂 Sm、Nd、Ce 等元素，将铁基超导体的 Tc 提高到 50K 以上，突破了 BCS 理论预测的超导温度极限（麦克米兰极限）。
2012年，单层 FeSe 薄膜在 SrTiO
3
基底上超导温度达到 65K 以上，远超块体 FeSe，显示出薄膜界面工程的重要性。
2015年，H
3
S（硫化氢）在 150GPa（百万大气压）高压下超导温度达到 203K，首次突破 200K 大关。
