超导体是一种在特定温度以下，电阻为零的导体。这意味着超导体可以无损耗地传输电流，不会产生热量或电磁干扰。超导体不仅具有零电阻的特性，还具有完全抗磁性的特性，即超导体可以排斥外部磁场，使其内部磁场为零。这种抗磁性可以产生磁悬浮的效果，使超导体在磁场中悬浮起来。
超导体的发现与低温技术密切相关。年，荷兰物理学家海克·卡末林·昂内斯利用液氦制造出了4.2K的低温，并在这个温度下观察到了汞的电阻消失的现象。这是人类第一次发现超导现象，也是第一类超导体的代表。第一类超导体通常是纯金属或合金，它们只能在很低的温度和很弱的磁场下表现出超导性。
为了解释超导现象的机理，科学家提出了多种理论。其中最重要的是年由巴丁、库珀和施里弗提出的BCS理论。BCS理论认为，在低温下，金属中的电子之间会形成一种叫做库珀对的束缚态，这些库珀对之间可以相互协作，形成一个巨大的波函数，从而避开晶格中的散射和阻力。BCS理论成功地解释了第一类超导体的微观机制，并获得了年的诺贝尔物理学奖。
然而，BCS理论并不能解释另一类更神秘的超导体——高温超导体。高温超导体是指在液氮温度（77K）以上就能表现出超导性的材料。高温超导体通常是复杂的氧化物或硼化物等化合物，它们具有层状结构，并且含有铜、铁等过渡金属元素。高温超导体最早是在年由贝德诺和穆勒发现的，他们制备了一种镧钡铜氧化物（LBCO），其临界温度达到了35K。此后，科学家陆续发现了更多种类和更高温度的高温超导体，如钇钡铜氧化物（YBCO）、铊钡钙铜氧化物（TBCCO）、铋锶钙铜氧化物（BSCCO）、铁基氮磷族氧化物（FePnO）等。目前已知最高临界温度的高温超导体是硫化氢，在GPa的压力下，其临界温度达到了K。
高温超导体具有巨大的应用潜力和挑战。由于高温超导体可以使用便宜且易得的液氮冷却，因此它们可以用于制造强大而节能的电磁设备，如超导磁体、超导电缆、超导电机、超导发电机等。高温超导体还可以用于制造高灵敏度的传感器、高速度的电子器件、高精度的测量仪器等。然而，高温超导体也面临着许多困难，如材料的制备、加工、稳定性、可靠性等。更重要的是，高温超导体的微观机制至今仍不清楚，没有一个统一而完备的理论可以解释它们的超导性。这是物理学中一个重大而未解的难题，也是许多科学家和学者追求和探索的方向。
总之，超导体是一种具有零电阻和完全抗磁性的材料，它们在低温和弱磁场下表现出超导现象。超导体分为第一类超导体和高温超导体两大类，它们有不同的特征和机理。超导体具有广泛而重要的应用前景，也有许多尚待解决的问题和挑战。
