其实早在20世纪30年代，巴丁就接触到了超导现象，并为当时超导电性长期不能得到理论的解释而感到忧虑，这也许是他攻读博士的原因之一。进入40年代，他开始对超导电性的解释作过初步尝试，但并未取得成功，只好暂时搁置起来转入战时军事研究。
1950年，e.麦克斯韦（e.maxwell）等人发现超导体的同位素效应，超导理论有了重大突破，巴丁看到这一效应的发现后，马上回到超导电性的研究上来。同年6月，他在一篇短文中报道自己在这方面的研究，由于自己的想法和观点不够全面，他的论文并没突破性进展。于是，他不得不再搁置这项研究。
1955年，科学界对超导电性的特性已经有了更全面的了解，巴丁再次涉足超导电性不再像先前那样盲目。同年秋天，在杨振宁的推荐下，正在普林斯顿大学读博士后的库珀来到了巴丁所在的依利诺斯大学，协助巴丁研究。后来，另一位年轻的依利诺斯大学研究生施里弗也加入其中，组成了一个研究小组。就这样，在巴丁的领导下开始了对研究超导电性的微观理论研究。
在三个人的共同努力下，人们终于在1957年3月美国物理学会的年会上，听到了他们研究成果的基本内容。8个月后，巴丁、库珀和施里弗正式在《物理评论》上发表了以他们三人姓氏的第一字母表示的bcs理论。从此，这一理论成为了人们心目中基本成功的超导电性微观理论，并在广泛运用中取得了良好效果。他们三人也因此获得1972年的诺贝尔物理学奖。
1991年1月30日，巴丁去世。他的一生获过很多荣誉，如1965年的美国国家科学勋章、1977年美国总统颁发的自由勋章等等。但在两次诺贝尔奖所代表的科学成就面前，这些都会变得黯然失色。
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