超导体的基本特性是什么？如果要判断一种材料是否具有超导电性，至少需要测量哪些物理参数，为什么
零电阻性；完全抗磁性；约瑟夫森效应；同位素效应。需测量临界温度、临界磁场、临界电流和临界电流密度
低温超导现象的理解－关于物理
目前一般认为，常温下，金属可以看作外层电子组成的“电子海洋”和固定在晶格位置上的金属阳离子这样一个结构。在电势差驱动下，自由电子在原有热运动的基础上，产生一定的平均移动速率，整体上向电势驱动方向移动而导电。但自由电子有一定几率被金属离子（它携带的其它电子）散射，损失动能而造成金属整体热运动加剧，宏观上就是导体发热并产生电阻。
金属在低于超导转变温度以下，一般认为动量大小相等,方向相反,自旋相反的两个电子彼此吸引形成束缚的电子对，而这个电子对作为一个整体，不再是费米子，而是玻色子了，其受到金属离子（它携带的其它电子的电子云）的散射机制改变了，从而大大降低了散射造成的能量损失，宏观上看就是电阻突然大幅度降低到很接近于零的水平，也就是我们所说的金属的超导性。这个理论是Bardeen, Cooper, Schriffer 联合提出的，被称为 BCS 理论。
超导态也并不是说绝对的零电阻，只是同常温态相比电阻率突然下降到很低很低。实际上，超导体在大电流情况下当然也会发热的，只不过发热量要小得多
至于目前的一些高温超导材料，其超导原理很复杂，目前固体物理界对此看法并不一致，据我所知还没有很好的理论能够进行解释。
物理学家首次发现高温超导体，实现无损输电将不是梦
1911年，科学家发现了超导电性，它具有两个关键的属性，一是零电阻，二是迈斯纳效应，即超导材料的磁场会被排出。前者是无损传输电流的关键，而后者是实现 “悬浮”的关键。在以前，超导材料的温度是极低的， 远低于自然界中存在的温度。将超导材料保存在此温度下，非常困难且非常昂贵， 这让它们无法在实际中应用。
经过几十年的尝试，物理学家终于首次在室温下实现 超导， 并且该研究已经发表在了《自然》杂志上。他们将碳、硫和氢结合起来，生成碳质硫化氢。在15摄氏度、2670亿帕斯卡的高压下，这个碳质硫化氢 出现了超导性。虽然温度达到了要求，但是在这么高的压力之下，在日常生活中使用仍然是不切实际的 。并且样品是微小的，其大小介于25到 35微米之间。
普通的低温超导电性的基础是系统首先形成费米液体，然后电子对之间借助于电子-声子耦合而相互吸引形成电子的库珀对，这些电子的库珀对玻色凝聚后形成没有电阻的超导态 。这个低温超导电性理论是由美国物理学家巴丁-库珀-施里夫于1957年创立，根据它们名称简写为BCS理论 。
BCS理论是第一个成功的微观超导理论，它很好地解释了大多数元素的超导性质 。但高温超导体的奇异行为，使BCS理论遇到了挑战。传统材料中，占主导力量的相互作用较单一，使理论 求解大大简化。但是在高温超导体系中，晶格振动、库仑力、磁耦合、动能等彼此影响，使得电子之间产生很强的关联效应，大大增加了复杂性 。目前认为，高温超导体的电子也是以库珀对的形式存在，但是配对的机制有很大的争论 。
1986年，铜氧化物超导体的发现，揭开了常温超导体的梦想的 序幕。超导材料在能源、交通、电子技术、医疗、科学仪器、国防技术等方面有广泛的应用。作为具有重大发展潜力的应用技术， 竞争十分激烈。 材料学家马提亚斯说：“如能在常温下实现超导电性，则现代文明的一切技术都将发生变化。”
现在，温度不再是超导 的极限。下一步，物理学家将通过调整样品的成分 来降低它所学的压力。他们现在有了一个新目标 ：制造一种室温、无需挤压就能应用的 超导体。研究人员相信，室温、环境压力的超导体最终将在我们的掌握范围之内，实现无损输电 将不是梦。
超导电性的发现是什么？
1898年，英国物理学家杜瓦，克服重重困难，首次液化了氢气，为低温物理的发展迈出了重要的一步。事隔8年之后，卡末林·昂内斯也成功地液化了氢气，而且由于方法上的革新，1908年7月10日昂内斯第一次成功地获得了液化氦，使温度可以降低到4开左右。1910年又把低温推进到1.04开，真正逼近了绝对零度，所以昂内斯的朋友都风趣地赠给他一个头衔“绝对零度先生”。
物理学家致力于低温，并不仅仅是为了液化气体，更不是为获得最低的低温数字，而是要研究物质在低温时的性质。杜瓦发现，金属的电阻随温度的降低而减小。昂内斯的工作表明，纯金属的电阻最终在绝对零度消失。昂内斯在液氢的温度下测量了金属物质金、汞、银、铋等的电阻，发现不同水银的电阻是温度的函数。在4.2开时，由于出现了超导性，电阻突然消失了。
纯度的金属在低温下电阻变化不同，而且金属越纯，随着温度的降低，其电阻就变得越小。昂内斯继续在液氦温度下，测量了汞。因为汞在室温下为液态，易用蒸馏法获得很高的纯度。这次测量的结果使昂内斯大为惊讶。1911年4月28日，卡末林·昂内斯发表了一篇题为《在液氦温度下纯汞的电阻》的论文，向世界宣告:“纯汞能够被带到这样一个状态，其电阻变为零，或者说至少觉察不出与零的差异。”人们第一次看到了超导电性。人们都知道，金属导电时有电阻，而昂内斯发现在液氦温区汞没有电阻，这无疑是物理学上的一个重大发现。这种零电阻的特性就叫超导电性，具有这种性质的物体就叫超导体，出现超导电性的温度叫转变温度或临界温度。昂内斯进一步的实验给出了汞电阻在液氦温度下随温度的变化曲线。
超导现象的本质是什么？
人类通过液化气体获得了低温，科学家会利用低温做什么呢？他们要做的事情很多，其中最重要的是继续那个古老问题的探索，研究那些没有生命的物质在低温下会发生什么变化。
1910年，昂尼斯开始和他的学生研究低温条件下的物态变化。1911年，他们在研究水银电阻与温度变化的关系时发现，当温度低于4K时已凝成固态的水银电阻突然下降并趋于零，对此昂尼斯感到震惊。水银的电阻会消失得无影无踪，即使当时最富有想象力的科学家也没料到低温下会有这种现象。
为了进一步证实这一发现，他们用固态的水银做成环路，并使磁铁穿过环路使其中产生感应电流。在通常情况下，只要磁铁停止运动由于电阻的存在环路中的电流会立即消失。但当水银环路处于4K之下的低温时，即使磁铁停止了运动，感应电流却仍然存在。这种奇特的现象能维持多久呢？他们坚持定期测量，经过一年的观察他们得出结论，只要水银环路的温度低于4K，电流会长期存在，并且没有强度变弱的任何迹象。
接着昂尼斯又对多种金属、合金、化合物材料进行低温下的实验，发现它们中的许多都具有在低温下电阻消失、感应电流长期存在的现象。由于在通常条件下导体都有电阻，昂尼斯就称这种低温下失去电阻的现象为超导。在取得一系列成功的实验之后，昂尼斯立即正式公布这一发现，并且很快引起科学界的高度重视，昂尼斯也因此荣获1913年诺贝尔物理学奖。
零电阻
将超导体冷却到某一临界温度（TC）以下时电阻突然降为零的现象称为超导体的零电阻现象。不同超导体的临界温度各不相同。例如，汞的临界温度为4.15K（K为绝对温度，0K相当于零下273℃），而高温超导体YBCO的临界温度为94K。
完全抗磁性
当超导体冷却到临界温度以下而转变为超导态后，只要周围的外加磁场没有强到破坏超导性的程度，超导体就会把穿透到体内的磁力线完全排斥出体外，在超导体内永远保持磁感应强度为零。超导体的这种特殊性质被称为"迈斯纳效应"。
迈斯纳效应与零电阻现象是超导体的两个基本特性，它们既互相独立，又密切联系。
迈斯纳和奥克森费尔特于1933年发现超导体具有完全抗磁性，即 "迈斯纳"效应。迈斯纳效应的发现使人们认识到超导体的行为并不是不可逆的。在此之后人们才比较全面地了解了超导体的基本性质。
超导态的临界参数
■ 临界温度（TC）--超导体必须冷却至某一临界温度以下才能保持其超导性。
■ 临界电流密度（JC）--通过超导体的电流密度必须小于某一临界电流密度才能保持超导体的超导性。
■ 临界磁场（HC）--施加给超导体的磁场必须小于某一临界磁场才能保持超导体的超导性。
■ 以上三个参数彼此关联，其相互关系如右图所示。
超导体的分类
目前已查明在常压下具有超导电性的元素金属有32种（如右图元素周期表中青色方框所示），而在高压下或制成薄膜状时具有超导电性的元素金属有14种（如右图元素周期表中绿色方框所示）。
第I类超导体
第I类超导体主要包括一些在常温下具有良好导电性的纯金属，如铝、锌、镓、镉、锡、铟等，该类超导体的溶点较低、质地较软，亦被称作"软超导体"。其特征是由正常态过渡到超导态时没有中间态，并且具有完全抗磁性。第I类超导体由于其临界电流密度和临界磁场较低，因而没有很好的实用价值。
第II类超导体
除金属元素钒、锝和铌外，第II类超导体主要包括金属化合物及其合金。第II类超导体和第I类超导体的区别主要在于：
■ 第II类超导体由正常态转变为超导态时有一个中间态（混合态）；
■ 第II类超导体的混合态中有磁通线存在，而第I类超导体没有；
■ 第II类超导体比第I类超导体有更高的临界磁场、更大的临界电流密度和更高的临界温度。
第II类超导体根据其是否具有磁通钉扎中心而分为理想第II类超导体和非理想第II类超导体。
理想第II类超导体的晶体结构比较完整，不存在磁通钉扎中心，并且当磁通线均匀排列时，在磁通线周围的涡旋电流将彼此抵消，其体内无电流通过，从而不具有高临界电流密度。非理想第II类超导体的晶体结构存在缺陷，并且存在磁通钉扎中心，其体内的磁通线排列不均匀，体内各处的涡旋电流不能完全抵消，出现体内电流，从而具有高临界电流密度。在实际上，真正适合于实际应用的超导材料是非理想第II类超导体。
超导电性的BCS理论
J·巴丁、L·N·库珀和J·R·施里弗三人于1957年建立了关于超导态的微观理论，简称BCS理论，以费米液体为基础，在电子，声子作用很弱的前提下建立起来的理论。它认为超导电性的起因是费米面附近的电子之间存在着通过交换声子而发生的吸引作用，由于这种吸引作用，费米面附近的电子两两结合成对，叫库珀对。BCS理论可以导出与伦敦方程、皮帕德方程以及京茨堡-朗道方程相类似的方程，能解释大量的超导现象和实验事实。对于某些超导体，例如汞和铅，有一些现象不能用它解释，在BCS理论的基础上发展起来的超导强耦合理论可以解释。