物理學(xué)家們?yōu)榱岁U明超導(dǎo)體的機(jī)理，提出了多種理論，包括1935年提出的，用于描述超導(dǎo)電流與弱磁場(chǎng)關(guān)系的london方程，1950到1953年提出的，用于完善london方程的ard理論，1950年提出的，用于描述超導(dǎo)電流與強(qiáng)磁場(chǎng)（接近臨界磁場(chǎng)強(qiáng)度）關(guān)系的l理論；1957年提出的，從微觀機(jī)制上解釋第一類(lèi)超導(dǎo)體的cs理論……一直到現(xiàn)在，科學(xué)家開(kāi)始提出通過(guò)量子相變實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)的新機(jī)制即量子自旋霍爾絕緣體的拓?fù)淙毕菽坌纬沙瑢?dǎo)體。

這里面，比較重要的就是l理論和cs理論。

l理論是在朗道二級(jí)相變理論的基礎(chǔ)上提出的唯象理論。

理論的提出者是京茨堡和朗道。

l理論的提出是基于以下考慮當(dāng)外界磁場(chǎng)強(qiáng)度接近超導(dǎo)體的臨近磁場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，超導(dǎo)體的電流不服從線(xiàn)性規(guī)律，且超導(dǎo)體的零點(diǎn)振動(dòng)能不可忽略。

l理論的最大貢獻(xiàn)在于預(yù)見(jiàn)了第二類(lèi)超導(dǎo)體的存在。

從l理論出發(fā)，可以引出表面能k的概念。

當(dāng)超導(dǎo)體的表面能k＞1√2時(shí)，為第一類(lèi)超導(dǎo)體；當(dāng)超導(dǎo)體的表面能k＜1√2ansans時(shí)，為第二類(lèi)超導(dǎo)體。

cs理論則是以近自由電子模型為基礎(chǔ)，以弱電子－聲子相互作用為前提建立的理論。

理論的提出者是巴丁（ardn）、庫(kù)珀（lvor）、施里弗（jrschrffr）。

cs理論認(rèn)為，金屬中自旋和動(dòng)量相反的電子可以配對(duì)形成庫(kù)珀對(duì)，庫(kù)珀對(duì)在晶格當(dāng)中可以無(wú)損耗的運(yùn)動(dòng)，形成超導(dǎo)電流。

簡(jiǎn)單地說(shuō)，我們可以把電子比喻成一只只有一個(gè)翅膀的小蜜蜂，這樣的小蜜蜂是飛不起來(lái)的，但兩只這樣的小蜜蜂結(jié)合在一起，翅膀一左一右煽動(dòng)，就可以飛起來(lái)了。

對(duì)于庫(kù)珀對(duì)產(chǎn)生的原因，cs理論做出了如下解釋電子在晶格中移動(dòng)時(shí)會(huì)吸引鄰近格點(diǎn)上的正電荷，導(dǎo)致格點(diǎn)的局部畸變，形成一個(gè)局域的高正電荷區(qū)。這個(gè)局域的高正電荷區(qū)會(huì)吸引自旋相反的電子，和原來(lái)的電子以一定的結(jié)合能相結(jié)合配對(duì)。在很低的溫度下，這個(gè)結(jié)合能可能高于晶格原子振動(dòng)的能量，這樣，電子對(duì)將不會(huì)和晶格發(fā)生能量交換，沒(méi)有電阻，形成超導(dǎo)電流。

cs理論很好地從微觀上解釋了第一類(lèi)超導(dǎo)體存在的原因，理論的提出者巴丁、庫(kù)珀、施里弗因此獲得1972年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

但cs理論無(wú)法解釋第二類(lèi)超導(dǎo)體存在的原因，尤其是根據(jù)cs理論得出的麥克米蘭極限溫度（超導(dǎo)體的臨界轉(zhuǎn)變溫度不能高于40k），早已被第二類(lèi)超導(dǎo)體突破。

直到現(xiàn)在，物理學(xué)界也沒(méi)有形成一個(gè)獲得普遍認(rèn)可的超導(dǎo)形成機(jī)制。

至于在高溫超導(dǎo)體的探索上，學(xué)術(shù)界倒是取得了不少進(jìn)展。

1986年，繆勒和柏諾茲發(fā)現(xiàn)一種成分為鋇、鑭、銅、氧的陶瓷性金屬氧化物a4具有高溫超導(dǎo)性，臨界溫度可達(dá)35k（﹣24015c）。

由于陶瓷性金屬氧化物通常是絕緣物質(zhì)，因此這個(gè)發(fā)現(xiàn)的意義很大，繆勒和柏諾茲因此而榮獲了1987年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

此后，高溫超導(dǎo)的研究迅速發(fā)展。

在中美等國(guó)科學(xué)家的推動(dòng)下，該記錄在五年內(nèi)不斷刷新。

并于1994年創(chuàng)下了常壓135k，高壓164k的臨界溫度新紀(jì)錄。

然而，銅氧化物高溫超導(dǎo)材料屬于氧化物陶瓷，缺乏柔韌性和延展性，容易在承載大電流時(shí)失去超導(dǎo)電性而迅速發(fā)熱，應(yīng)用起來(lái)存在許多技術(shù)難度。

而且，其物理性質(zhì)及其復(fù)雜，難以被現(xiàn)有理論框架解釋。

到了2008年，日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了鐵砷化物體系中存在26k的超導(dǎo)電性，在中國(guó)科學(xué)