大家都知道，冬天手冷的时候，把两只手放在一起搓一搓就暖和了，这是摩擦生热的道理。我们在使用电器的时候，电器、电线也会发热，这是因为电流和电器、电线也发生了“摩擦”，这种“摩擦”就是电阻的来源。电阻产生的热量极大地浪费了电能。

　　事实上，电在从发电厂赶往工厂、住宅、学校的路上，就已经被输电线的电阻消耗了不少，进而导致我国损失很多的电能，直到超导材料的出现，让人们看到了“零电阻”的发展。

　　想要了解超导材料，我们还要从英国化学家拉瓦锡的预言说起。1784年，拉瓦锡做了这样一个预测，他表示如果地球突然进到寒冷的地区，那么地球上的空气就不再会以看不见的流体形式存在，而是回到液体状态。

　　正是从那时候起，拉瓦锡的预言就一直激励着人们去实现气体的液化，并由此得到极低的温度。使气体变成液体，这听起来如同神话一般，但是科学家不仅相信了这个神话，而且使它成为了现实。

　　在拉瓦锡做出预言的18世纪末，科学研究的水平还非常低，我们今天根本无法想象当时科学家液化气体时遇到的困难有多大。许多人为此呕心沥血，贡献了毕生精力，终于他们的努力有了回报。

　　1908年，荷兰莱顿实验室的昂内斯等人成功液化了最难液化的气体——氦气，得到的液氦沸点为零下196摄氏度。随后在1911年4月8号，昂内斯等人测量金属汞在低温下的电阻时，意外地发现当温度降低到液氦沸点的时候，汞的电阻突然下降到仪器测量不到的最小值，基本上可以认为是零电阻态。于是，他们便把当时让金属汞电阻为零时的温度称为超导临界温度，把“超导”这个词语定义为，当某些材料的温度降低到超导临界温度以下时，电阻就会消失为零，这样的材料就是“超导体”了。

　　作为第一个超导体，金属汞被科学家顺利发现了，也就是从这一天起，超导现象开始被科学家所知道。其实，在形成神奇的零电阻态同时，超导体还拥有另一种神奇的“金钟罩铁布衫的功夫”，那就是可以把体内的所有磁力线排到外面，让体内的磁感应强度也为零，科学家们称这种现象为超导体的“完全抗磁性”效应，由于它是被德国科学家沃尔特·迈斯纳在1933年发现的，因此又被称为“迈斯纳效应”。

　　后来，人们还做过这样一个关于“迈斯纳效应”的实验：在一个浅平的锡盘中，放入一个体积很小但磁性很强的永久磁体，然后把温度降低，使锡盘出现超导性，这时可以看到，小磁铁竟然离开锡盘表面，慢慢地飘起，悬空不动。迈斯纳效应具有着重要的意义，它可以用来判别物质是否具有超导特性。因为从科学意义上来说，只有同时具有“零电阻效应”和“完全抗磁性”这两大神奇效应的材料，才能被称之为超导材料。

　　从刚刚金属汞超导体的发现实验中，我们知道低温环境是超导体发挥“特效”的关键因素，但低温往往需要依赖昂贵的液氦来维持，无形中极大地增加了超导体的应用成本，如果想要在这样的温度环境中推广应用几乎是不可能的。所以从超导现象发现的第一天起，科学家们就一直在朝着室温超导的方向而奋斗。

　　但是，自1911年4月8号，第一个超导体金属汞被发现以来，物理学家发现了大量单质和合金超导体，但是它们的超导临界温度都很低，此后的70多年间探索到的最高临界超导温度为零下249.8摄氏度。

　　直到1986年初，这一温度记录才被刷新。这一年，欧洲科学家贝德诺兹和缪勒发现以铜为关键超导元素的铜氧化物超导体，转变温度高于零下233摄氏度，因而被称为高温超导体。这里所说的“高温”，和我们通常认知的上百上千摄氏度的高温并不一样，它是相对原来超导材料所需要的超低温高许多的温度，不过也有零下200摄氏度左右。所以，在人类所研究的超导材料中，如果温度相比较来说，提高了很多，那就可以称这个材料是高温超导体。

　　也正是在1986年9月份，科学家发现铜氧化物超导体之后没多久，我国物理学家赵忠贤坐在物理所图书馆中翻看了当时最新一期的《物理学杂志》。当读到了这两位欧洲科学家发表的文章时，他陷入了长时间的思考，他认为铜氧化物超导体的想法是有道理的，就是要充分利用材料结构的不稳定性来实现高温超导。

　　这个想法产生后，赵忠贤便立刻与物理所其他科研人员合作，开始了铜氧化物的超导体研究工作。仅仅只用了两个月的时间，赵忠贤的研究组就在锶镧铜氧中实现了起始温度为零下244.4摄氏度的超导转变温度。

　　在那段激情燃烧的岁月里，赵忠贤带领团队争分夺秒，夜以继日地在实验室工作，困了就以实验桌为床，或坐在椅子上打个盹儿，醒了继续做实验。在最紧张的时刻，赵忠贤曾连续48个小时没有合眼。正是以这种忘我的献身与拼搏精神，他带领团队利用自己制造的炉子和测量设备，在简陋落后的条件下，取得了举世瞩目的成就。

　　随后，赵忠贤团队并没有停歇，而是投入到新的研究中去，他们通过在实验中发现的超导临界温度会受到原料纯度和杂质的影响，对超导材料进行改进研究，最终在1987年的2月19号，赵忠贤等人在钇钡铜氧中发现了起始温度高于零下173摄氏度的超导转变温度，在国际上掀起了高温超导研究的热潮。

　　值得一提的是，在此之前，世界上一切超导研究都必须采用昂贵并难以使用的液氦进行实验，才能让超导体达到转变温度，这些因素对超导研究形成了巨大的障碍。然而，赵忠贤团队则另辟蹊径，使用便宜、好用的液氮来达到超导转变温度的目的，这一方法为超导研究开辟了一片崭新的天地。赵忠贤因此在1987年获得第三世界科学院物理奖，成为了首次获得这个奖项的中国科学家，他所带领的团队也荣获了1989年国家自然科学一等奖。

　　事实上，除了传统的金属、合金超导体和铜氧化物超导体外，人们还在其他许多材料中发现了超导电性，例如超晶格超导体、有机超导体、磁性超导体、多带超导体等；在其他金属氧化物如钛氧化物、铌氧化物、钌氧化物、钴氧化物等材料中同样发现了超导电性，只是这些超导体的临界温度不如铜氧化物高，但是在这些超导体中发现丰富而奇异的物理性质同样引起许多科学家的兴趣。

　　经过数十年的努力，铜氧化物高温超导材料的质量和性能在不断地提高，与此同时，为了研究它的物理性质，许多实验手段本身也取得了显著进步，并观察到了许多新奇的物理现象。

　　但令人颇感失望的是，人们发现铜氧化物高温超导体很难得以大规模应用。因为这类材料本身属于陶瓷材料，在柔韧性和延展性上都远远不如金属材料，在材料机械加工等许多方面存在着严重的困难；更重要的是，铜氧化物高温超导体可以负载的最大电流相对较低，这也就导致它暂时还没有办法在一些需要高电流、强磁场的领域应用。

　　另外，尽管应用铜氧化物高温超导体在高敏感磁信号探测和微波通讯等方面已经取得了不小的进步，但作为超导最直接的应用——超导输电线、超导强磁体和超导磁悬浮等方面，铜氧化物材料仍然不是首选。为了验证对铜氧化物超导问题的理解和认识，并进一步推动高温超导应用的前进，人们希望找到其他可以和铜氧化物的临界温度相媲美，甚至更高的超导材料，使超导技术走向大规模应用。