在⼀些特定的条件下（通常是在超低温条件下），⼀些材料会改变它们的结构，解锁新的超导⾏为。这种结构上的变化被称为向列转变。近年来，物理学家将这种向列转变视为驱动材料进⼊超导态的⼀种新⽅法。
究竟是什么推动了这种转变？在⼀篇新发表于《⾃然·材料》杂志上的研究中，⼀组物理学家确定了⼀类超导体经历向列转变的关键所在。⽽令⼈意外的是，他们的发现与此前许多科学家所以为的⼤不相同。
这⼀新的发现是在研究硒化亚铁（FeSe）中的向列时做出的。FeSe是⼀种⼆维材料，是临界温度最⾼的铁基超导体。这种材料切换为超导态的临界温度可⾼达70开尔⽂，虽然与室温相⽐，这⼀温度仍然很低，但这已经⾼于⼤多数超导材料的临界温度。
⼀种材料转变成超导态的临界温度越⾼，它在现实世界中的应⽤前景就越⼴。⽐如它可以为更精确、更轻便的核磁共振成像仪或⾼速磁悬浮列⻋制造出强⼤的电磁铁。
要想实现这些种种的可能性，科学家⾸先需要了解，是什么启动了像FeSe这类⾼温超导体中的“向列开关”。当材料进⼊超导态后，其中的电⼦可以完全⽆摩擦地流动。电⼦之间的强相互作⽤可以使材料在⼀个特定的⽅向上作为⼀个整体被⽆限⼩地拉伸，电⼦可以在那个⽅向上⾃由流动。问题是，究竟是什么样的相互作⽤导致了这种拉伸。
在过去的⼀些研究中，科学家发现，⼀些铁基材料的拉伸似乎是由原⼦⾃发地使其磁⾃旋指向同⼀⽅向驱动的。因此，科学家推测，在⼤多数铁基超材料中，当单个原⼦的磁⾃旋突然协同地、有偏向性地转向⼀个磁⽅向时，就会触发这种向列开关。然⽽，FeSe似乎并不这样。
⼀直以来，理解FeSe中向列的起源，是物理学家⼀直试图解决的⼀个关键谜题。FeSe是所有这些材料中最模糊不清的，它没有磁有序。因此，这需要⾮常仔细地观察电⼦是如何在铁原⼦周围排列的，以及当这些原⼦分开时会发⽣什么。
在新研究中，研究⼈员将超薄的、毫⽶⻓的FeSe粘在薄薄的钛条上。他们通过物理性拉伸钛条，来模拟发⽣在向列转变的结构拉伸，进⽽拉伸钛条上的FeSe。每当样品被拉伸⼀定⻓度时（不超过⼀微⽶）时，他们就会试图寻找任何以协同⽅式转变的特性。
利⽤X射线，研究⼈员追踪了FeSe样品中的原⼦是如何运动的，以及每个原⼦的电⼦的⾏为，最终观察到了令⼈意外的现象。他们发现，当拉伸超过某⼀特定的点之后，并⾮是FeSe中的原⼦⾃旋经历了这种协同的⽅向转变，⽽是它们的原⼦轨道能量经历了⼀种明确的、协同的集体性转变。
原⼦轨道本质上是⼀个原⼦的电⼦所能占据的能级。在FeSe中，电⼦可以占据⼀个铁原⼦周围的两个轨道态中的⼀个。通常，选择占据哪个轨道态是随机的。但在新的实验中，研究⼈员发现当他们拉伸FeSe时，电⼦开始会明显倾向于其中⼀种轨道态。这标志着⼀个清晰的、协同的转变，以及向列和超导的新机制。
超导体⼤致可分为两类，⼀类是可以被主流超导理论解释的常规超导体；还有⼀类是⽆法⽤主流理论解释的⾮常规超导体。⾮常规超导体通常很复杂，可以在相对较⾼的温度下表现出超导性，是物理学家在寻找室温超导体的道路上所关注的焦点。
新研究所发现的这种全新的机制，为发现⾮常规超导体打开了⼀扇新的⼤⻔，并在⼀定程度上改变了⼈们对于是什么驱动了向列的认知。实现⾮常规超导的途径有很多，⽽新的发现为实现⾮常规超导提供了⼀个新的途径。