在科幻电影《阿凡达》里，潘多拉星球上的神奇室温超导矿石 “Unobtanium”令东谈主咋舌不已。这种矿石凭借其超导性情，使得一座座巍峨的 “哈利路亚” 大山约略轻浅地悬浮在空中，营造出如梦如幻的外星奇景。
在科学的天下里，超导材料如销毁块神奇的 “魔法石”，它有着抵抗常理的 “超才略”，电领悟过期零电阻，还能抹杀磁场，这些性情使其在盛大范围展现出无与伦比的诈骗后劲，成为科学家们竞相磋磨的热门，自被发现起就劝诱着盛大科学家探寻。
什么是超导体
超导体是一种具有以下两种性情的材料：在达到特定温度和磁场条目下，①电阻消逝；②完全抹杀里面磁场。
1911年，荷兰科学家海克·卡末林·昂内斯（Kamerlingh-Onnes）初度发现，在极低温环境中，温度降至4.2K，汞的电阻率趋近于零，初度阐明了超导景象的存在。
1933年，迈斯纳（Meissner）和 奥森菲尔德（Ochsenfeld）发现，在特定的温度和磁场条目下，超导体约略收场其里面磁通量的完全抹杀，其后这一景象被称为迈斯纳效应。
在接下来的几十年里，表面家们勤快寻找超导性的微不雅表面。1935年的伦敦表面（the London theory）和1950年的金茨伯格-朗道表面（Ginzburg–Landau theory）赢得了首要进展。但直到1957年，也就是超导性领先实验发现整整46年后，巴丁Bardeen、库珀（Cooper）和施里弗（Schrieffer）才建议了伏击的超导景象微不雅表面，被广为罗致，也就是有名的 BCS表面。
粗略来说，当一块金属导电时，由于粒子碰撞会损耗能量，况兼温度越高能量赔本得越多，也就是电阻越大。
而当温度裁汰到一定程度时，粒子热畅通不错忽略不计，此时，当电子穿过期会与周围原子产生劝诱力，同期对随后的电子产生劝诱力，使两个电子聚集在一齐酿成库珀对（Cooper pair）。
库珀对的作使劲很细小，热畅通就会卤莽破损它。当酿成库珀对后，正本是两个费米子的电子就会具有玻色子的性情，使电子处于最拘泥级的调换气象，此时电子就不错完全无损耗地穿过，也就是超导景象的发生。
天然，BCS表面只适用于低温惯例的I类超导体的诠释，而好多相等规超导体的道理咱们于今还是未知。
低温超导：老牌前锋
低温超导体一般是指临界温度低于30 K 的材料，主要由液氦 （Tc > 4.2 K）进行冷却达到超导气象。这类超导体也就是BCS表面不错诠释的范围。
汞手脚首个被发现的超导体，即是典型的低温超导材料，其超导临界温度约为4.2K，处于接近有余零度的极低温环境。在这么的低温下，汞原子的热振动大幅缓慢，使得电子约略胜仗配对酿成库珀对，进而展现出超导性情。
除了汞除外，铌钛合金（NbTi）和铌三锡（Nb₃Sn）等亦然常见的低温超导材料。它们凭借出色的超导性能，在核磁共振成像（MRI）、粒子加快器、核聚扮安设等诸多范围技艺超卓。
高温超导：后发先至
跟着科技的无间跳跃，高温超导材料在20世纪80年代崭露头角。
1986年在瑞士IBM使命的Bednorz和Müller发现了一类新的超导材料LaBaCuO（30 K）。次年，跟着YBa2Cu3O7-x（90K）的发现，液氮温度瑕玷 （77 K） 被冲破。
77K以上的超导体从简电能的经济后劲是广阔的，因为这是液氮的沸点。天然液氦不错用于裁汰温度到4k制造超导材料，但此时每升本钱约为5好意思元。但若是仅需把温度降到77 K以上，此时每升液氮的本钱仅为0.30好意思元傍边。
目下有两类高温超导材料，一类为铜氧化物，一类为铁砷或者铁硒化物，粗略就是一个叫铜基超导体，一个叫铁基超导体。
2024年10月，我国科研团队鸠合海外的多个磋磨团队，在镍基高温超导体的磋磨中赢得了伏击进展，关于镍基高温超导材料的进一步优化筹议与合成具有伏击带领作用，将鼓动镍基高温超导体的磋磨程度。
常温超导：科幻之光
当越来越多的高温超导材料被发面前，咱们不仅会设思若是常温超导材料出现，咱们的生存又会发生什么雷霆万钧的变化。天然目下在执行天下中，竟然意旨上的常温常压超导材料尚未被实在阐明，但它往往地出目下科幻作品中，成为激勉东谈主们思象力的源流。
从科学表面的角度畅思，一朝常温超导成为执行，那将引发一场足以颠覆东谈主类社会的科技翻新。
在动力范围，超导输电将透彻舍弃传统输电经由中的电阻损耗，收场电能的近乎无损传输，让电力约略以极低的本钱运送到天下的每一个边际，竟然开启动力无尽化的新鲜时间。
在交通范围，磁悬浮时期将不再受限于不菲的制冷本钱和复杂的低温系统，汽车、火车甚而飞机皆有可能借助超导磁体收场高效、高速的悬浮出手，城市交通拥挤或将成为历史。
在计较科学范围，基于超导材料的量子计较机将如虎添翼，凭借超导量子比特的超快运算速率和超强褂讪性，卤莽攻克现存计较机难以企及的复杂清贫，为东谈主工智能、密码学、药物研发等盛大范围带来飞跃式发展。
缺憾的是，到目下放肆，科学家们尚未在常压下收场竟然意旨上的室温超导。目下发现的室温超导材料需要在极高的压力条目下本领浮现出超导性情，距离内容诈骗还有很大距离。
举例，2020年10月，好意思国的迪亚兹团队晓喻在267万个大气压下收场了滚动温度为15摄氏度的超导电性，但由于实验条目极点且难以复现，该磋磨效果受到质疑，相干论文也被除去。
2023年3月，迪亚兹团队再次晓喻在约21摄氏度和10千巴（约至极于1万个大气压）的条目下收场了超导景象。尽管所需压力比拟之前有所裁汰，但仍远高于常压，且该磋磨仍需进一步考证。
此外，2023年7月，韩国科研团队晓喻发现了名为LK-99的材料，宣称其在常温常压下具有超导性情。但是，大众多家实验室对该材料的磋磨效果未能阐明其超导性，导致该发现的实在度受到质疑。
尽管室温超导仍处于磋磨阶段，但科学家们正在合手续探索新的材料和门径，以期在明天收场这一认识。
黑丝捆绑作者：杨雨鑫
筹谋：张超 李培元 杨柳
审核：付昌义 南京工业大学副栽培
江苏省科普作者协会科幻专委会主任委员亚洲成人网址
