超导是20世纪最伟大的发现之一，它的发现不仅揭示了一个新奇的微观量子世界，而且为凝聚态物理开辟了新的研究方向。
铁基超导体，作为继铜氧化物高温超导体发现后的第二个高温超导体家族，再一次打破了人们对传统超导的认识，为高温超导的研究打开了另外一扇大门。
什么是超导
超导现象最早是由荷兰物理学家昂内斯（KamerlinghOnnes）于年研究金属汞（Hg）在低温下的电阻时发现的：当温度降至4.2K以下时，汞的电阻突然消失。这种在低温下发生的零电阻现象被称为超导，电阻消失的温度叫做超导体的超导转变温度。
荷兰物理学家昂内斯（图片来源：诺贝尔基金会档案）
金属汞的电阻温度曲线（图片来源：罗会仟，周兴江现代物理知识,.24(2):30-39）
除了零电阻，超导体还有另外一个基本特性——迈斯纳效应（完全抗磁性），即当超导体处于超导态时，超导体内部的磁场为零。超导体的完全抗磁性不能由零电阻的性质推演出来，二者相互独立，同时具有这两个性质的材料才叫做超导体。
迈斯纳效应示意图（图片来源：维基百科）
年，由巴丁（JohnBardeen）、库伯（LeonCooper）和施里弗（JohnRobertSchrieffer）提出的著名的微观超导理论——BCS理论，非常成功地解释了金属或合金超导体的物理性质。
微观上来说，当超导材料处于超导临界温度之下时，材料中费米面附近的电子将通过相互作用媒介而两两配对，这些电子对将同时处于稳定的低能组态。配对后的电子处于凝聚体中，打破电子对需要付出一定的能量，这个能量称为超导能隙。在外加电场驱动下，所有电子对整体能够步调一致地运动，因此超导又属于宏观量子凝聚现象。
超导微观理论“BCS理论”（图片来源：维基百科）
铁基超导体
自年第一次发现超导电性以来，超导研究始终沿着两个重要的方向发展，一是探索新的超导材料，不断提高超导转变温度，另一个则是阐明超导机理，从微观层面上解释为什么电子能够在固体材料中畅通无阻。
根据BCS理论，所有的金属合金超导体临界温度存在一个40K的理论上限，即麦克米兰极限。超导电性被发现后的近七十多年里，虽然不断有新的超导体被发现，但是金属和合金等这些常规超导体的超导转变温度普遍很低，都没能超越麦克米兰极限。
山重水复疑无路，柳暗花明又一村。
年，瑞士科学家Bednorz和Müller公布了他们在La-Ba-Cu-O化合物中观察到起始超导转变温度为35K的结果，这一出人意料的发现开创了TC的新纪录，在全世界范围内引起了探索高温超导体的热潮。随后发现的Y-Ba-Cu-O体系中存在90K以上的临界温度，首次突破了液氮温区，远远超过了麦克米兰极限。
年，日本东京大学的细野秀雄研究小组利用F替代O，在铁砷族化合物La[O1-xFx]FeAs中发现了2K的超导转变，铁基超导体被正式宣布发现。La[O1-xFx]FeAs在高压下可以达到43K的超导转变，再一次突破了麦克米兰极限，高温超导从此打开了一条新的通路。
超导体的发展历程（图片来源：维基百科）
日本物理学家细野秀雄（图片来源：东京工业大学