BCS-theorie, in de natuurkunde, een alomvattende theorie die in 1957 is ontwikkeld door de Amerikaanse natuurkundigen John Bardeen, Leon N. Cooper en John R. Schrieffer (hun achternaam initialen die de aanduiding BCS geven) om het gedrag van supergeleidende materialen te verklaren. Supergeleiders verliezen abrupt alle weerstand tegen de stroom van een elektrische stroom wanneer ze worden gekoeld tot temperaturen nabij het absolute nulpunt.
Cooper had ontdekt dat elektronen in een supergeleider in paren zijn gegroepeerd, nu Cooper-paren genoemd, en dat de bewegingen van alle Cooper-paren binnen een enkele supergeleider gecorreleerd zijn; ze vormen een systeem dat functioneert als een enkele entiteit. Het aanleggen van een elektrische spanning op de supergeleider zorgt ervoor dat alle Cooper-paren bewegen, wat een stroom vormt. Wanneer de spanning wordt verwijderd, blijft de stroom oneindig stromen omdat de paren geen tegenstand ondervinden. Om de stroom te stoppen, zouden alle Cooper-paren tegelijkertijd moeten worden gestopt, wat zeer onwaarschijnlijk is. Als een supergeleider wordt opgewarmd, scheiden zijn Cooper-paren zich in individuele elektronen en wordt het materiaal normaal of niet-supergeleidend.
Veel andere aspecten van het gedrag van supergeleiders worden verklaard door de BCS-theorie. De theorie biedt een middel waarmee de energie die nodig is om de Cooper-paren in hun individuele elektronen te scheiden experimenteel kan worden gemeten. De BCS-theorie verklaart ook het isotoopeffect, waarbij de temperatuur waarbij supergeleiding optreedt, wordt verlaagd als zwaardere atomen van de elementen waaruit het materiaal bestaat, worden geïntroduceerd.
