低温超导的发觉
自1911年德国科学家H.K-Onnes在英国莱顿实验室首次发觉了水银在4.2K的气温下出现零内阻现象以来，“超导”这一名词早已诞生了百余年。在这百余年的科研进展中，无数科学家为之作出了卓越贡献。
1933年效应发觉。1957年，的BCS理论提出，为低温机制作出了合理的解释。1986年，德国科学家和制备出了La-Ba-Cu-O系低温超导体高温超导，其低温转变体温已然达到了30K以上，为低温超导体的发展奠定了坚实的基础。同年，低温转变体温被提升到70K。
1987年，科学家研究出的Y-Ba-Cu-O超导体实现了从液氦温区向液氮温区的转变，突破了“77K”这一气温壁垒，即是低温超导现象，这一发觉，是超导研究中一次质的飞越。迄今为止，Hg系的铜氧化物的临界水温在常温和高压条件下分别达到了134K和164K。
超导体所具备奇特的零内阻效应，迈纳斯效应，约瑟夫森效应和核素效应使其有了广泛的应用价值，使人们找寻的一类传输无耗损的材料的构想成为现实。并且因为超导材料的高温限制，使其在生活中的应用大大减少。
随着低温超导体临界体温的提升，各种新型超导体的出现和制备工艺的改进，使低温超导体的应用领域愈加广泛，如超导磁流体发电，低温变压器，超导储能，低温量子干涉器等等。现在，一般是将超导材料分为常规超导体(如Nb-Ti合金)，非晶超导材料，复合低温材料(如超导线带材料)，低温超导体，有机超导材料等。其中低温超导材料这一重要分支成为了最具应用前景和应用价值的一类。
低温超导材料
低温超导材料属于第二类超导体，有上临界磁场和下临界磁场，当气温达到低温转变体温时，当磁场硬度介于上下临界磁场中间时将处于特殊的混和状态。目前的主要有五种代表性的氧化物低温超导材料，La系，Bi系，Y系，TI系和Hg系。
常见的两类低温超导体：
1、Bi-Sr-Ca-Cu-O低温超导体
铋锶钙铜氧类低温超导体的物理通式-+4，n=1,2,3,4。当n=1,2,3,4时，分别取得四种不同的低温超导相。均是Cu-O层，砷化镓层，Bi2O2层的结合。Bi系的四种低温超导相结构上具备了相像性，即同样具备了相仿的产生能。
现在的研究发觉，提升铋锶钙铜氧类低温超导体的临界电压密度可以用Pb参杂，这是因为Bi系低温超导相中所存在的一维的调制结构，这些结构增加了晶体的对称性。用Pb来参杂，部份取代Bi，产生点缺陷，减小了这些调制结构的影响，增强了整体的稳定性。
应用最广的使Bi系低温超导体的带材，2212相低温超导体具有二维各向异性和层状结构，进而通过控制第二相和提升织构度来提升载流性能和临界参数。制备的流程一般为：以一定物理计量比的原材料(碳酸物或氯化物)进行混和焙烧，得到的样品接着进行碾磨以及在Ag管中粉末充管，经过以后的一系列拉拔、轧制、热处理、再轧机等机械处理和热处理反复进行，得到最终成品。
2、Y-Ba-Cu-O低温超导体
在Y-123相中，Y可以用其他稀土元素取代如La、Eu、Nd等，大多都可以产生临界气温90K的超导体，而且用Ce、Pr、Pm置换之后，出现局域化的自旋，因而失去超导电性。在Y系超导体中，按Y、Ba、Cu物理计量比的不同可分为Y-123、Y-124、Y-247相。ABO3型层状氮化物结构，具体为三个类氮化物单元堆垛而成。
块材制备工艺：主要为氧化物或氯化物的原料进行物理计量比的混和，充分碾磨以及预焙烧和焙烧，引入熔体织构工艺来克服大角氢键，最后进行氧化处理。带材则主要有轧机辅助双轴织构衬底工艺和离子束辅助沉淀工艺来实现。薄膜的制备工艺主要有磁控溅射法、激光沉淀法等。该系高温超导薄膜已成功地用于约瑟夫逊器件和量子干涉元件。
科学家提出了对于YBCO系镀层导体进行厚化处理，来观察其临界电压密度的变化这一研究方向。按照薄膜长度降低以后，导体的织构在局部发生变化，为避免织构畸变，在低温超导薄膜表面周期性的引入一层极薄的非低温层，其各项参数与YBCO低温超导体非常相仿。这一技术有望实现单位长度超导体临界电压密度的提升。
低温超导体和常规超导体
低温超导体与常规超导体相比较，有什么本征特征决定了它们在磁路动力学方面的优缺呢?
diyi，低温超导体相干宽度ζ约为1nm左右，比常规超导体要小约一到两个量级，而基于汇聚能钉扎的化学图象，单元钉扎中心对磁路线的钉扎能与ζn(n=1~3)成反比，因而，低温超导体的单元钉扎能比常规超导体要低好多。
第二，好多低温超导体具有极强的各向异性，这样一个体系可以用准二维的低温平面和面间的约瑟夫森耦合来描述，而磁路线也可以用超导平面上的涡旋饼加上其间的约瑟夫森涡旋链的图象来描述。这样一个图象对极其各向异性的体系，如Bi，Tl，Hg的2212和2223体系或/多层膜特别适宜。但值得一提的是，人们对于各向异性度不是很高的Bi，Tl或Hg的1212和1223体系，以及体系依然用品有各向异性的三维连续模型来描述。正因为这种各向异性，低温超导体的混和态相图表现出了十分复杂而有趣的精细结构，这其中包括好多曾经人们没有发觉的相变线。
第三，低温超导体的工作气温可以很高，这就意味着可以有很强的热涨落，而强的热涨落会增加集体钉扎势Uc，同时大大提高热激活磁路蠕动过程。
第四，低温超导体具有较大的比值ρn/ζ，大的ρn对应小的磁路运动减振常数η，小的ζ促使最可几磁路跳跃(或隧穿)的容积大大降低，这种都有利于量子隧穿过程因而造成很大的量子隧穿率和量子涨落的幅度，这儿ρn代表正常态的内阻。
以上四个基本特征中的任何两个或三个结合在一起才会构成低温超导体的一个新的特征。下表将低温超导体的一些热阻的范围与常规超导体作一个比较。
低温超导材料应用
因为低温超导材料严格的高温要求高温超导，使其在日常生活中的应用遭到了限制。应用上，材料的制备成本较高，临界电压和临界磁场仍未达到大规模应用水平，氧化物低温超导材料存在着各向异性、晶界的大量存在、相干电子宽度较短等特点严重限制了线材的长距离应用。
低温超导材料在弱电强磁方面的应用主要有超导磁流体发电、高温输电、超导发电机与电动机，低温储能以及低温超导磁悬浮火车等。在强电弱磁方面的应用主要有低温计算机，超导量子干涉器，低温开关等。
低温超导薄膜应用于谐振器、滤波器等元件，块材则用于磁悬浮、储能飞轮等方面。超导体的制备工艺也将进一步的改进，如单晶硅生长和薄膜制备工艺早已取得了很大突破。低温超导技术的应用将会越来越多的惠及于人类，也会创造出比BCS理论更wan美的理论来解释低温机制。
近日威斯康辛学院材料科学与工程学院士Chang-BeomEom的科研团队早已开发出了一种奇特的多层超导体，这些低温材料是由氮族元素化合物组成的，不同于大多数低温超导材料的组成元素为类似于铌、水银等传导性元素，或是有氮族的五种元素之一与锰酸锶氧化物混和制成。这一发觉，离人类希望创造出一类温度超导体的心愿更进一步。
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