Supraleiter sind Materialien, die unterhalb einer charakteristischen kritischen Temperatur T_c einen elektrischen Widerstand von praktisch Null aufweisen und gleichzeitig das Magnetfeld aus ihrem Inneren verdrängen (Meißner-Ochsenfeld-Effekt). Diese makroskopische Quantenphase beruht auf der Bildung von Cooper-Paaren, also korrelierten Elektronenpaaren, die sich kohärent in einem quantenmechanischen Grundzustand bewegen.

Materialwissenschaftlich werden Supraleiter nach ihrer Kristallstruktur, ihrem elektronischen Antriebsmechanismus sowie nach T_c, kritischem Magnetfeld H_c und kritischer Stromdichte J_c klassifiziert. Konventionelle Supraleiter (z. B. NbTi, Nb₃Sn, MgB₂) folgen im Wesentlichen der BCS-Theorie mit phononenvermittelter Paarbildung. Unkonventionelle bzw. Hochtemperatursupraleiter, wie kuprat- und eisenbasierte Supraleiter, zeigen komplexe Anisotropie, starke Korrelationen und teilweise noch ungeklärte Paarungsmechanismen.

Für technische Anwendungen – etwa in Magnetresonanztomographie, Fusionsmagneten, Teilchenbeschleunigern oder verlustarmen Kabeln – sind neben hohen J_c-Werten insbesondere mechanische Robustheit, Texturierbarkeit und Prozessierbarkeit zu Drähten oder Bändern entscheidend. Grenzflächen- und Defektengineering (z. B. kontrollierte Versetzungs- oder Nanopartikel-Einbringung) dient der Optimierung der Flusspin-Nutzung und damit der Stabilisierung supraleitender Ströme in hohen Magnetfeldern.

Die Entwicklung neuer Supraleiter – einschließlich MgB₂-Drähte sowie eisenbasierter und weiterer Hochtemperatursupraleiter – bleibt ein aktives Feld, in dem elektronische Struktur, Mikrostruktur und Herstellungsrouten eng verzahnt untersucht werden, um die Lücke zwischen fundamentaler Supraleitungsphysik und großskaliger Anwendung weiter zu schließen.