超導體 （英語：Superconductor ），指可以在特定溫度以下，呈現電阻 為零的導體 。零电阻和完全抗磁性 是超导体的两个重要特性。超导体电阻转变为零的温度，称为超导临界温度，据此超导材料可以分为低温超导體 和高温超导體 。這裡的「高溫」是相对于绝对零度 而言的，其實遠低於冰點 攝氏 0℃。科学家一直在寻求提高超导材料的临界温度，目前高温超导体的最高温度记录是马克普朗克研究所的203K（-70°C）。因为零電阻特性，超導材料在生成强磁场方面有许多應用，如MRI核磁共振成像 等。
超导邁斯納效應 1911年，荷兰 科学家海克·卡末林·昂內斯 用液氦 冷却汞 ，当温度下降到絕對溫標 4.2K 时水银的电阻完全消失，这种现象称为超导电性 ，此温度称为临界温度。 1933年，瓦爾特·邁斯納 和羅伯特·奥克森菲尔德 两位科学家发现，如果把超导体放在磁场 中冷却，则在材料电阻消失的同时，磁感应线将从超导体中排出，不能通过超导体，这种抗磁性 现象称为迈斯纳效应 。目前超导材料的磁电障碍 已被跨越，下一个难关是突破温度障碍，即寻求高温超导材料。 1973年，发现超导合金――铌 锗 合金，其临界超导温度为23.2K，这一记录保持了近13年。 1986年，设在瑞士 苏黎世 的美国IBM 公司的研究中心报道了一种氧化物（镧 钡 铜 氧 化物）具有35K的高温超导性。此后几乎每隔几天就有新的研究成果出现。 1986年，美国贝尔实验室 研究的超导材料，其临界超导温度达到40K，液氢的“温度壁垒 ”（40K）被跨越。 1987年，阿拉巴馬大學亨茨維爾分校 的台灣科學家吴茂昆 及其研究生（Ashburn和Torng），与休斯顿大学 的台灣科學家朱经武 和他的学生共同发现了钇钡铜氧 ，这是首个超导温度在77K以上的材料，突破了液氮的“温度壁垒”（77K）。[ 1] [ 2] [ 3] [ 4] [ 5] [ 6] [ 7] [ 8] 赵忠贤 以及台湾科学家朱经武 相继在钇 －钡－铜－氧系材料上把临界超导温度提高到90K以上。1987年底，铊 －钡－钙 －铜－氧系材料又把临界超导温度的记录提高到125K。从1986－1987年的短短一年多的时间里，临界超导温度提高了近100K。 2001年，二硼化鎂(MgB2 )被發現其超導臨界溫度達到39K[ 9] 1990至2000年代，具ZrCuAsSi結構的稀土過渡金屬氮磷族化合物(rare-earth transition-metal oxypnictide, ReTmPnO)陸續被發現[ 10] [ 11] 2008年，日本的細野秀雄 團隊發現在鐵基氮磷族氧化物 （iron-based oxypnictide）中，將部份氧以摻雜的方式用氟作部份取代，可使LaFeAsO1-x Fx 的臨界溫度達到26K[ 12] [ 13] 聞海虎 團隊，發現在以鍶取代稀土元素之後，La1-x Srx FeAsO亦可達到臨界溫度25K[ 14] 陳仙輝 、趙忠賢 等人，發現將鑭以其他稀土元素作取代，則可得到更高的臨界溫度；其中，SmFeAs[O0.9 F0.1 ]可達55K[ 15] [ 16] 1-x Cox AsO)，稀土元素以釷取代(Gd1-x Thx FeAsO)，或是利用氧缺陷(LaFeAsO1-δ )等方式，也都可以引發超導[ 17] [ 18] [ 19] 2 保持的非銅氧化物超導體(non-cuprate superconductor)的臨界溫度紀錄，其含鐵卻有超導的特性也受人注目。 同樣在2008年，受到上述「1111系統」的啟發，ThCr2 Si2 結構的鹼土金屬氮磷族化合物(ATm2 Pn2 )亦被發現。另外，將BaFe2 As2 中將鹼土金屬 (IIA)以鹼金屬 (IA)部分取代，亦可得到臨界溫度約30至40K的高溫超導體，如Ba1-x Kx Fe2 As2 (38 K)[ 20] 2015年，德国普朗克研究所的V. Ksenofontov和S. I. Shylin研究组创下新的超导温度记录：203K（-70°C）。其物質為硫化氫 ，论文发表在《自然》期刊。[ 21] 2018年，德国化学家发现十氢化镧 在压力170GPa，温度250K（-23℃） 下有超导性出现，是目前已知最高溫度的超導體[ 22] 一塊超導材料沿著磁軌道前進 现在对于超导体的分类并没有统一的标准，通常的分类方法有以下几种：
超導材料臨界溫度T c 總表 材料 符号 T c (K)晶胞中Cu-O平面数目 結構 YBa2 Cu3 O7 123 92 2 正交晶系 Bi2 Sr2 CuO6 Bi-2201 20 1 四方晶系 Bi2 Sr2 CaCu2 O8 Bi-2212 85 2 四方晶系 Bi2 Sr2 Ca2 Cu3 O6 Bi-2223 110 3 四方晶系 Tl2 Ba2 CuO6 Tl-2201 90 1 四方晶系 Tl2 Ba2 CaCu2 O8 Tl-2212 108 2 四方晶系 Tl2 Ba2 Ca2 Cu3 O10 Tl-2223 125 3 四方晶系 TlBa2 Ca3 Cu4 O11 Tl-1234 122 4 四方晶系 HgBa2 CuO4 Hg-1201 94 1 四方晶系 HgBa2 CaCu2 O6 Hg-1212 128 2 四方晶系 HgBa2 Ca2 Cu3 O8 Hg-1223 134 3 四方晶系
美国物理学家約翰·巴丁 、利昂·庫珀 、约翰·施里弗 提出BCS理论 ，指出电声耦合 的关键作用，较圆满的解释了低温超导 。高温超导 的理论研究仍在进行中。
2012年9月，德国莱比锡大学的研究人员宣布了一项进展：石墨颗粒能在室温下表现出超导性。研究人员将石墨粉浸入水中后滤除干燥，置于磁场中，结果一小部分（大约占0.01％）样本表现出抗磁性，而抗磁性是超导材料的标志性特征之一。虽然表现出超导性的石墨颗粒很少，但这一发现仍然具有重要意义。迄今为止，超导体只有在温度低于－70°C下才能够发挥作用。如果像石墨粉这样便宜且容易获得的材料真能在室温下实现超导，将引发一次新的现代工业革命。[ 23]
2023年7月，韩国科学技术院 院士李石培等人製造出名為LK-99 的材料，據稱能在370K（97℃，206℉）以下作为超導體。[ 24] [ 25]
超导输电线路 - 理論上能免除所有輸電損耗，大幅壓低發電量需求，但成本與保持低溫問題使其處於概念研發前沿階段。[ 26] 巩义市 一間電解鋁工廠內目前建有試驗超导输电线，僅有360米但已經是世界最長的商用線路，除去保持低溫的用電後依然比傳統電線節約了65%電量。[ 27] 超导发电机 - 超导磁体可用于制作交流超导发电机、磁流体发电 机讓其效率更上一個台階。1985年日本造船促进基金会(JAFSA)就已經成立了超导电磁发动机船舶(SEMP)开发委员会，目前技术开发尚未达到可商业化水准[ 28] 超导量子干涉仪 （SQUID）作为低温超导材料的主要代表NbTi合金和Nb3 Sn量子干涉仪，在商业领域主要应用于医学领域的MRI（核磁共振成像仪）。 基礎科学研究领域，已经应用于欧洲的大型项目LHC项目，帮助人类寻求宇宙的起源等科学问题。 探勘地底石油與礦物。 軍事上有增強反潛機 探測潛艇的能力，但還在理論階段。[ 29] 超導濾波器 - 目前已经产业化。民用手機和無線網的普及造成大氣中電磁訊號極度複雜化，許多通訊裝置和氣象觀測機受到干擾，超導濾波器有很強的濾波能力使這些舊型裝置重新發揮功能。[ 30] 超導磁浮列車 [ 31] ^ IN THE TRENCHES OF SCIENCE .紐約時報 . 1987-08-16 [2018-05-05 ] . （原始内容 存档于2018-05-05）. ^ 九十度的震撼－吳茂昆超導物理世界 .遠見雜誌 . 1988-07-15 [2018-05-05 ] . （原始内容 存档于2018-05-05）. ^ Suspension Effect Astounds Scientists .紐約時報 . 1988-09-20 [2018-05-05 ] . （原始内容 存档于2018-05-05）. ^ Method for making superconductor films . 1991-12-13 [2018-05-05 ] . （原始内容 存档于2018-05-05）. ^ Heating up of Superconductors .物理評論快報 . 2017 [2018-05-05 ] . （原始内容 存档于2018-08-19）. ^ 「超導體，我研究了一輩子！」專訪超導物理專家吳茂昆 . 《研之有物》.中央研究院 . 2002-11-01 [2018-05-05 ] . （原始内容 存档于2018-05-05）. ^ 當自由的心靈遇到高溫超導 .科學人 . 2005-09 [2018-05-05 ] . （原始内容 存档于2018-05-05）. ^ 超導大師朱經武 .科學人 . 2008-10 [2018-05-05 ] . （原始内容 存档于2018-05-05）. ^ J. Nagamatsu, N. Nakagawa, T. Muranaka, Y. Zenitani, and J. Akimitsu, Nature 410, 63 (2001) ^ B.I. Zimmer,W. Jeitschko, J.H. Albering, R. Glaum, M. Reehuis, J. Alloys Comp. 229, 238 (1995) ^ P. Quebe, L. J. Terbüchte, and W. Jeitschko, J. Alloys Comp. 302, 70 (2000) ^ Y. Kamihara, T. Watanabe, M. Hirano, and H. Hosono, J. Am. Chem. Soc. 130, 3296 (2008) ^ H. Takahashi, K. Igawa, K. Arii, Y. Kamihara, M. Hirano, and H. Hosono, Nature 453, 376 (2008) ^ H. H. Wen, G. Mu, L. Fang, H. Yang, and X. Zhu, Europhys. Lett. 83, 17009 (2008) ^ X. H. Chen, T. Wu, G. Wu, R. H. Liu, H. Chen, and D. F. Fang, Nature 453, 761 (2008) ^ Z. A. Ren, W. Lu, J. Yang, W. Yi, X. L. Shen, Z. C. Li, G. C. Che, X. L. Dong, L. L. Sun, F. Zhou, and Z. X. Zhao, Chin. Phys. Lett. 25, 2215 (2008) ^ G. Cao, C. Wang, Z. Zhu, S. Jiang, Y. Luo, S. Chi, Z. Ren, Q. Tao, Y. Wang, and Z. XuarXiv:0807.1304 （页面存档备份 ，存于互联网档案馆 ） ^ C. Wang, L. Li, S. Chi, Z. Zhu, Z. Ren, Y. Li, Y. Wang, X. Lin, Y. Luo, S. Jiang, X. Xu, G. Cao, and Z. XuarXiv:0804.4290 （页面存档备份 ，存于互联网档案馆 ） ^ T. A. Ren, G. C. Che, X. L. Dong, J. Yang, W. Lu, W. Yi, X. L. Shen, Z. C. Li, L. L. Sun, F. Zhou, and Z. X. Zhao, Europhys. Lett. 83, 17002 (2008) ^ M. Rotter, M. Tegel, and D. JohrendarXiv:0805.4630 （页面存档备份 ，存于互联网档案馆 ） ^ Conventional superconductivity at 203 kelvin at high pressures in the sulfur hydride system; A. P. Drozdov,M. I. Eremets,I. A. Troyan,V. Ksenofontov& S. I. Shylin; Nature (2015) doi:10.1038/nature14964 ^ Drozdov, A. P.; Kong, P. P.; Minkov, V. S.; Besedin, S. P.; Kuzovnikov, M. A.; Mozaffari, S.; Balicas, L.; Balakirev, F.; Graf, D.; Prakapenka, V. B.; Greenberg, E.; Knyazev, D. A.; Tkacz, M.; Eremets, M. I.Superconductivity at 250 K in lanthanum hydride under high pressures . arXiv:1812.01561 [cond-mat]. 2018-12-04 [2018-12-13 ] . （原始内容 存档于2018-12-12）. ^ Scientific American 2013 ^ published 2023027536A1 ,이석배; 김지훈 & 권영완,「Ceramic composite with superconductivities over room temperature at atmospheric condition and method of manufacturing the ceramic composite」,发表于2023-03-02 互联网档案馆 的存檔 ，存档日期2023-07-26.^ Lee, Sukbae; Kim, Ji-Hoon; Im, Sungyeon; An, Soomin; Kwon, Young-Wan; Ho, Auh Keun.Consideration for the development of room-temperature ambient-pressure superconductor (LK-99) . Korean Crystal Growth and Crystal Technology (Korea Association Of Crystal Growth). 2023-03-31,33 (2): 61‒70 [2023-07-25 ] .doi:10.6111/JKCGCT.2023.33.2.061 存档 于2023-07-25）. ^ 严陆光 肖立业 林良真 戴少涛.大力发展高电压、长距离、大容量高温超导输电的建议 . [2020-09-19 ] . （原始内容 存档于2021-04-18）（中文（中国大陆）） . ^ 程玉峰 邓红超.巩义360米“高温超导电缆”创下两项世界之最 . henan.qq.com. 2013-04-20 [2020-09-19 ] . （原始内容 存档于2021-02-25）（中文（中国大陆）） . ^ 郑征; 邹瑾; 胡迪. 高温超导船用推进电动机的发展和现状. 微特电机. 2013,41 (9): 64–67.ISSN 1004-7018 doi:10.3969/j.issn.1004-7018.2013.09.020 CNKI WTDJ201309020 . ^ SQUID_sensors_penetrate_new_markets . [2020-09-19 ] . （原始内容 存档于2019-05-02）（英语） . ^ 详解高温超导滤波器构成 - 微波部件/模块 - 微波射频网 . www.mwrf.net. [2020-09-19 ] . （原始内容 存档于2021-03-04）. ^ 宫叶.中国要建超级高铁最高时速达4000公里 . 多维新闻. 2017-08-30 [2020-09-19 ] . （原始内容 存档于2020-08-14）（中文（简体）） . 
