室溫超導(dǎo)（英文：room-temperature superconductivity）是超導(dǎo)現(xiàn)象是指某些材料在溫度降低到某一臨界溫度（Tc）以下時(shí)，電阻突然消失（零電阻效應(yīng)），同時(shí)外磁場(chǎng)磁力線全部排出體外（完全抗磁性）的一種電磁現(xiàn)象，這讓超導(dǎo)體在傳輸電能的過程中幾乎沒有能量耗損，且每平方厘米超導(dǎo)材料上還能承載更強(qiáng)的電流。而一般常規(guī)的材料，在導(dǎo)電過程中都會(huì)損耗大量的能量。而室溫超導(dǎo)就是某種材料在室溫條件下（約25℃）能形成的超導(dǎo)現(xiàn)象。人類如果在通常的物理?xiàng)l件下實(shí)現(xiàn)室溫超導(dǎo)，有望通過產(chǎn)熱最小化提升電導(dǎo)體和裝置的效率 ，并讓超導(dǎo)材料在生產(chǎn)生活中得到大規(guī)模應(yīng)用。 

2022年11月27日，室溫超導(dǎo)入選為2022年度“十大基礎(chǔ)研究關(guān)鍵詞”。2023年3月7日，美國物理學(xué)會(huì)（APS）網(wǎng)站最新顯示，美國羅切斯特大學(xué)物理學(xué)家藍(lán)戈·迪亞茲（Ranga Dias）在拉斯維加斯舉辦了題為“靜態(tài)超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)”的報(bào)告會(huì)議；7月，有韓國科學(xué)家聲稱發(fā)現(xiàn)世界首個(gè)室溫常壓超導(dǎo)體——改性鉛磷灰石晶體結(jié)構(gòu)。7月31日17時(shí)58分，美國國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員提交了一篇arXiv論文，研究結(jié)果表明，可以確認(rèn)LK-99具備高溫超導(dǎo)體費(fèi)米能級(jí)平坦帶特征。同日16時(shí)13分，北航的研究人員在arXiv上提交了論文，稱實(shí)驗(yàn)結(jié)果未發(fā)現(xiàn)LK-99的超導(dǎo)性。

距離首次發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象足足有100多年了。早在1911年，荷蘭物理學(xué)家卡末林·昂內(nèi)斯（Heike Kamerlingh Onnes）就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度降低至4.2K（約-268.95℃）時(shí)，浸泡在液氨里的金屬汞的電阻會(huì)消失。

第一個(gè)真正能初步成功描述超導(dǎo)現(xiàn)象的理論被稱為BCS理論。該理論由美國科學(xué)家約翰·巴丁（John Bardeen）、里昂·庫珀（Leon Cooper）和約翰·施里佛（John Schrieffer）基于“波粒二象性”建立。他們認(rèn)為，金屬外層自由電子在有電壓時(shí)，會(huì)流經(jīng)晶格點(diǎn)陣形成電流，但通常情況下，這種晶格點(diǎn)陣有缺陷，會(huì)因熱振動(dòng)使電流產(chǎn)生阻礙。而在超導(dǎo)體中，電子會(huì)被束縛形成“庫珀對(duì)”（Cooper pair），從而產(chǎn)生集體凝聚的波，這種波不同于自由電子，可以無阻礙地穿越晶格點(diǎn)陣。

“庫珀對(duì)”會(huì)隨著溫度的升高而逐漸消失。尼爾·阿什克羅夫特（Neil Aschcroft）在1968年找到了讓“庫珀對(duì)”在溫度很高的情況下也能穩(wěn)定存在的方法——?dú)湓?。氫原子體積很小，能使得電子在晶格點(diǎn)陣中距離得更近，而輕質(zhì)量的氫原子也能使凝聚波傳播更快，使“庫珀對(duì)”更緊密。但是只單純用氫，需要1000萬個(gè)大氣壓才能實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)體目標(biāo)，如果添加另一種元素，讓氫嵌入其中，就能使條件變得不這么苛刻。這也促成了之后人們對(duì)氫化合物的大量測(cè)試，包括CaH6、H2S、H3S已經(jīng)被相繼發(fā)現(xiàn)能在高溫條件（＞40K）下實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)性。

1987 年2 月，美國休斯頓大學(xué)的朱經(jīng)武、吳茂昆研究組和中國科學(xué)院物理研究所" data-nodeid="lklvb04hqxj">中國科學(xué)院物理研究所的趙忠賢研究團(tuán)隊(duì)分別獨(dú)立發(fā)現(xiàn)在YBa2Cu3O6+體系存在90 K 以上的Tc，超導(dǎo)研究首次成功突破了液氮溫區(qū)(液氮的沸點(diǎn)為77 K)，使得超導(dǎo)的大規(guī)模研究和應(yīng)用成為可能。

2019年，室溫超導(dǎo)更進(jìn)一步。當(dāng)時(shí)美國科學(xué)家馬杜里·索馬亞祖魯（Maddury Somayazulu）的研究組宣布，十氫化鑭（LaH10）在190萬個(gè)大氣壓下，可以在逼近室溫的260K以上出現(xiàn)超導(dǎo)性，這是曾經(jīng)超導(dǎo)臨界溫度的最高紀(jì)錄。

在物理學(xué)上，根據(jù)物質(zhì)的導(dǎo)電性能，可以將其分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體。在導(dǎo)體中，存在大量可以自由移動(dòng)的帶電粒子，他們可以在外電場(chǎng)的作用下自由移動(dòng)，形成電流。在絕緣體中，電子則被束縛在原子周圍，不能自由移動(dòng)。半導(dǎo)體則介于二者之間。但即便是導(dǎo)體，電子在運(yùn)動(dòng)的過程中也會(huì)受到原子的散射，產(chǎn)生電阻。而當(dāng)溫度降低到一定程度時(shí)，一些物質(zhì)會(huì)進(jìn)入一種特殊的狀態(tài)——超導(dǎo)態(tài)。此時(shí)電阻消失了，電子在其中無阻礙地運(yùn)動(dòng)。這個(gè)溫度稱為超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度。

在常壓情況下，只有在材料的臨界溫度之下時(shí)，材料才會(huì)進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài)。但現(xiàn)如今人類所發(fā)掘的材料的超導(dǎo)臨界溫度都非常低，基本位于零下二百多攝氏度。這種溫度在日常生活中非常難以達(dá)到，故此限制了超導(dǎo)材料的應(yīng)用領(lǐng)域范圍。

2023年7月22日，韓國量子能源研究中心（Q-centre ）、高麗大學(xué)等團(tuán)隊(duì)的研究人員提交論文，宣布成功合成了世界上第一個(gè)室溫常壓超導(dǎo)體，即在常壓條件下，一種改性的鉛-磷灰石(命名為L(zhǎng)K-99)能夠在127℃(Tc≥400k)以下表現(xiàn)為超導(dǎo)體。

但讓本次研究產(chǎn)生爭(zhēng)議的是，本次研究實(shí)際上關(guān)聯(lián)到兩篇論文。從時(shí)間線上來看，第一篇提交于7月22日7時(shí)51分，第二篇?jiǎng)t于7月22日10時(shí)11分提交，兩篇提交時(shí)間相差不足2.5小時(shí)的論文均發(fā)表在預(yù)印本系統(tǒng)arXiv，尚未經(jīng)同行評(píng)議。兩篇文章作者人數(shù)不同，但有兩位重合。就論文本身內(nèi)容來看，第二篇更為詳盡。其中上述第二篇論文的作者之一、美國威廉與瑪麗學(xué)院的物理學(xué)教授Hyun-Tak Kim在接受采訪時(shí)則直接表示，第一篇論文里存在“許多缺陷”，并且未經(jīng)他的允許就被上傳了。

7月31日凌晨，Hyun-Tak Kim稱其團(tuán)隊(duì)制造的LK-99室溫超導(dǎo)材料或許可以在一個(gè)月之內(nèi)被復(fù)制，團(tuán)隊(duì)成員也會(huì)對(duì)任何制作LK-99遇到困難的人進(jìn)行指導(dǎo)，其選擇公開LK-99的制作技術(shù)，是為了避免研究人員質(zhì)疑他們的研究成果。

8月2日，研究團(tuán)隊(duì)成員表示論文存在缺陷，系團(tuán)隊(duì)中的一名成員擅自發(fā)布，團(tuán)隊(duì)已要求下架論文。韓國超導(dǎo)學(xué)會(huì)于同日宣布成立“LK-99 驗(yàn)證委員會(huì)”，表示在國內(nèi)外爭(zhēng)議較大的情況下，該委員會(huì)將負(fù)責(zé)驗(yàn)證成果的真實(shí)性。上海大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)也對(duì)制備出來的LK-99晶體進(jìn)行了磁化率測(cè)定實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明LK-99晶體未出現(xiàn)抗磁性。

8月3日，韓國超導(dǎo)低溫學(xué)會(huì)LK-99驗(yàn)證委員會(huì)表示，“LK-99”不足以證明是常溫超導(dǎo)體，因?yàn)樵谂cLK-99相關(guān)的視頻和論文中，并沒有出現(xiàn)邁斯納效應(yīng)，即特定物質(zhì)消除電阻，其內(nèi)部磁場(chǎng)會(huì)被排出。該委員會(huì)進(jìn)一步解釋道，LK-99漂浮在磁鐵上的視頻遠(yuǎn)未達(dá)到固定磁通量的效果，論文中的數(shù)據(jù)也與一般的超導(dǎo)圖不同。

8月4日，韓國團(tuán)隊(duì)第二篇論文三作放出了第二個(gè)LK-99半懸浮視頻。華中科技大學(xué)" data-nodeid="lkwet6vm1tt1">華科大團(tuán)隊(duì)也在arXiv上發(fā)表論文，作者成功合成LK-99，在室溫大氣壓下觀察到了樣品之一的邁斯納磁懸浮現(xiàn)象，并排除了鐵磁性影響，這表明了LK-99存在潛在的超導(dǎo)機(jī)理。同日，韓國室溫超導(dǎo)論文作者之一的金賢德（Hyun-Tak Kim）放出一段新視頻，展示了懸浮的LK-99樣本?？梢钥吹?，視頻中的LK-99樣本呈半均勻的矩形棱柱，與之前論文的這塊有明顯不同。而且更重要的是，樣本在室溫25.8°C成功懸浮了。

超導(dǎo)電纜、超導(dǎo)限流器、超導(dǎo)儲(chǔ)能裝置和超導(dǎo)電機(jī)等。高溫超導(dǎo)電纜是采用無阻的、能傳輸高電流密度的超導(dǎo)材料作為導(dǎo)電體并能傳輸大電流的一種電力設(shè)施，具有截流能力大、損耗低、體積小和重量輕等優(yōu)點(diǎn)，是解決大容量、低損耗輸電的一個(gè)重要途徑。它由電纜芯、低溫容器、終端和冷卻系統(tǒng)四個(gè)部分組成。其中電纜芯是高溫超導(dǎo)電纜的核心部分，包括通電導(dǎo)體、電絕緣和屏幕導(dǎo)體等主要部件。

生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用

超導(dǎo)技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用包括超導(dǎo)核磁共振成像裝置（MRI）和核磁共振譜儀（NMR）。核磁共振成像的原理是基于被測(cè)對(duì)象的原子磁場(chǎng)與外磁場(chǎng)的共振現(xiàn)象來分析被測(cè)對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)。目前，核磁共振成像裝置已廣泛用于醫(yī)學(xué)診斷中，例如用于早期腫瘤和心血管疾病等的診斷，它能準(zhǔn)確檢查發(fā)病部位，無損傷和輻射作用，并且診斷面非常廣。

交通應(yīng)用

超導(dǎo)線圈可以承載很大的電流，形成強(qiáng)大的超導(dǎo)磁體。列車和軌道上分別裝備有超導(dǎo)磁體。當(dāng)存在外磁場(chǎng)時(shí)，由于完全抗磁性，超導(dǎo)體內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相反的磁場(chǎng)，使超導(dǎo)體內(nèi)部的總磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。由此產(chǎn)生的斥力可以使沉重的列車懸浮在空中。通過改變軌道上磁場(chǎng)的取向，可以使列車保持向前運(yùn)動(dòng)。

電子學(xué)應(yīng)用

超導(dǎo)量子干涉器（SQUID）、超導(dǎo)混頻器、超導(dǎo)數(shù)字電路、超導(dǎo)粒子探測(cè)器等。其中SQUID磁強(qiáng)計(jì)能夠測(cè)量非常微弱的磁場(chǎng)，其分辨率能夠達(dá)到10-11高斯左右，可以用來測(cè)量人體的微弱磁場(chǎng)，描繪出心磁力和腦磁圖。超導(dǎo)粒子探測(cè)器具有很高的靈敏度和納秒級(jí)的速度，可以用來檢測(cè)從亞毫米波段到遠(yuǎn)紅外波段的電磁信號(hào)。