據國際權威學術期刊《自然》雜誌官網最新報道，中國科學技術大學陳仙輝教授課題組聯合復旦大學物理學院張遠波教授課題組，經過長期攻關，課題組在揭示高溫超導體的超導性質形成機理方面取得重要進展，並且合成出單層的鉍2212超導體。該課題相關研究成果研究成果於10月31日線上發表在《自然》雜誌上。

早在1911年，荷蘭萊頓大學萊頓低溫實驗室的卡末林·昂內斯教授發現在極低溫（溫度低於4.2K）下,產生奇異的零電阻現象。自此以後世界各國科學家在超導領域進行了為期數百年的探索，積極研發高溫（實際上這個“高溫”溫度仍很低）超導體。

神奇的超導現象

超導超導現象出現的基本標誌是零電阻的產生和邁斯納效應，但是同時也伴隨著許多種特殊材料效能的出現。零電阻容易理解，就是在一定溫度下超導體材料的對電流傳輸沒有任何阻礙，即電流傳輸過程中無電能損耗。邁斯納效應指的是超導體從一般狀態相變至超導態的過程中對磁場的排斥現象。

我們可以想象，當一個磁體和一個處於超導態的超導體相互靠近時，磁體的磁場會使超導體表面中出現超導電流。此超導電流在超導體內部形成的磁場，恰好和磁體的磁場大小相等，方向相反。這兩個磁場抵消，使超導體內部的磁感應強度為零，B=0，即超導體排斥體內的磁場。這就是後來超導磁懸浮的基本工作原理。

超導產生的原因

超導現象的產生是物理學研究領域中最迷人的巨集觀量子現象之一，堪稱為物理學研究領域內的一朵CROWN。超導的研究日久彌新，但是非常規高溫超導的機理依然沒有完全解決。如何找到通向高溫超導祕密之門的鑰匙，是近一百年來科學家們孜孜以求的問題。物理學家嘗試用最簡潔的模型來闡明超導的本質，揭示世界本源規律。

著名華人科學家李政道繪製的有關BCS超導機理漫畫：單翅蜜蜂代表單個電子，底端為C60

目前超導產生原因的理論有由巴丁（J.Bardeen）、庫珀（L.V.Cooper）、施裡弗（J.R.Schrieffer）提出的以近自由電子模型為基礎，以弱電子－聲子相互作用為前提BCS理論，由京茨堡（Ginzburg）、朗道（Landau）提出的在朗道二級相變理論的基礎上提出的唯象理論GL理論等等。但是這些理論只能在某些方面反映超導形成的可能原因，仍不能很好的解釋超導本質。

當前超導材料種類

根據材料型別來分類，目前的超導體材料主要四大類，分別為：①元素超導體（如鉛和水銀）；②合金超導體（如鈮鈦合金）；③氧化物超導體（如釔鋇銅氧化物）；④有機超導體（如碳奈米管）。

在這四大型別材料中尤以氧化物超導體研究最為深入，但是目前陷入研究瓶頸中。以氧化物超導體中的銅氧化物超導體材料為例。銅氧化物高溫超導體具有形式多樣的三維層狀晶體結構，理論物理學家認為銅氧結構單元被認為是高溫超導電性的起源。

目前為止所有發現的所有銅基超導體的晶體結構均含有相同的銅氧結構單元，由此建立了基於銅氧面結構單元的超導效能二維理論模型。並且在實驗上驗證含有銅氧結構單元單層確實能夠產生超導效能，但是如何提高超導時的材料所處的最低環境溫度仍然是物理學研究中的難點。