发现与两大特性
1911年，荷兰莱顿大学的海克·卡末林·昂内斯用自己率先制得的液氦把汞冷却到零下269℃（4.2K），发现其电阻突然消失，并因此获得1913年诺贝尔物理学奖。1933年，德国的瓦尔特·迈斯纳和罗伯特·奥克森菲尔德发现超导体会把内部磁场完全排出。磁铁悬浮在超导体上方的著名照片展示的正是这种“迈斯纳效应”。仅有零电阻还不够，同时表现出迈斯纳效应才算真正的超导体。
原理与高温超导体
1957年，约翰·巴丁、利昂·库珀和约翰·罗伯特·施里弗提出“BCS理论”：在低温下，两个电子借助晶格振动结成对（库珀对），作为一个整体的量子态运动而不受散射。这是宏观尺度上显现的量子现象，与量子纠缠一样体现了量子力学的奇妙。1986年IBM的贝德诺尔茨和米勒在铜氧化物中发现35K超导，次年即获诺贝尔奖；1987年又出现了92K的钇钡铜氧（YBCO），可用廉价的液氮（77K）冷却。中国科学家在这一领域贡献突出，2008年起铁基超导研究也取得重要进展。高温超导的确切机理至今尚未完全揭开。
应用与室温超导之梦
超导体早已进入生活。医院的MRI用超导电磁铁产生强磁场，日本中央新干线磁悬浮列车、CERN大型强子对撞机发现希格斯玻色子，以及中国EAST、韩国KSTAR等核聚变装置都依赖超导磁体，但需要极低温冷却，成本高昂。2023年7月，韩国研究人员宣称“LK-99”是室温常压超导体，引发全球关注和相关股票暴涨，但各国复现实验均未观察到零电阻和迈斯纳效应，磁铁上的部分悬浮被归因于杂质硫化亚铜。室温超导体至今仍是物理学的“圣杯”。
常见问题
- LK-99最终不是超导体吗？
- 是的。包括韩国超导低温学会验证委员会在内的多项研究得出结论：LK-99不是超导体。其电阻骤变可用杂质硫化亚铜的相变来解释。
- 如果实现室温超导，会带来什么改变？
- 输电损耗将消失，MRI、磁悬浮列车和核聚变装置的冷却成本将大幅下降，能源和交通可能因此变革。但目前尚未证实存在室温常压超导体。
来源核查日期：2026-10-26
参考文献
- Onnes, H. K. (1911). The resistance of pure mercury at helium temperatures. Communications from the Physical Laboratory of the University of Leiden, 120b.
- Bardeen, J., Cooper, L. N., & Schrieffer, J. R. (1957). Theory of superconductivity. Physical Review, 108(5), 1175–1204.
- Bednorz, J. G., & Müller, K. A. (1986). Possible high Tc superconductivity in the Ba–La–Cu–O system. Zeitschrift für Physik B, 64(2), 189–193.