张德刚 - 四川师范大学 - 物理与电子工程学院

个人简介

张德刚，男，一九八八年在四川师大获物理学硕士之后留校任教，一九九七年被聘为正教授，一九九九年获国务院政府津贴。二零零零年八月赴美国休斯顿大学物理系攻读凝聚态理论博士学位。二零零四年十一月通过博士论文答辩之后在休斯顿大学德州超导中心从事高温超导理论，自旋电子学，拓扑绝缘体等前沿课题的研究。在美期间，成功解决了自旋电子学中的一个长期问题，即磁场中Rashba 和Dresselhaus 旋轨藕合共存时二维电子气的精确解，并获得了在Rashba 和Dresselhaus 旋轨藕合相等时共振的自旋流。在高温超导方面，我们最先研究了（d波）铜氧超导体中的超流现象，获得了不同方向的临界超流速度，计算了金属与铜氧超流超导体遂穿结的电导特征，确定了超导相干峰随超流速度的变化，这些结果与STM实验观测一致；很好地解释了铜氧超导体中的准粒子相干现象。在2009年，我提出了一个关于铁基超导体的两轨道四带紧束缚模型，其能带结构在电子或空穴掺杂范围内与ARPES实验相一致。根据该模型和超导平均场理论，研究了单个杂质对超导态的影响，指出非磁性杂质在超导能隙内产生的共振峰可视为铁基超导体序参量为s+-对称的信号，已被STM实验所证实；随后，美国休斯敦大学德州超导中心理论组在这个两轨道四带紧束缚模型并计入库仑相互作用和Hund交换的基础上，利用BdG自洽方法，计算了电子掺杂铁基超导体Ba(Fe1-xCox)2As2的相图和磁畴结构，以及空穴掺杂铁基超导体Ba1-xKxFe2As2涡旋中的共振峰等。在低电子掺杂区域，自旋密度波与超导电性共存，在其余电子掺杂区域，为均匀的超导相，这与中子和x射线衍射实验，以及核磁共振实验结果相一致；理论所获得的在涡旋中心处位于负能量的共振峰，以及90°畴壁和反相畴壁等，均与STM实验和SQUIDM实验相符。关于这些研究结果的综述文章，已被“Monograph on Frontier of Superconductivity Research”收录。相关研究已在美国物理学会三月会议上报告，并发表在Phys. Rev. Lett., Appl. Phys. Lett., New J. Phys., Phys. Rev. B, J. Phys. A: Math. Gen. 等上。这些文章已被同行在Nature, Nature Physics, Rev. Mod. Phys., Phys. Rev. Lett., Phys. Rev. B, J. Phys. A: Math. Gen., J. Phys.: Condens. Matt., Physica C, Solid State Comm. 等杂志上，以及在专著和博士论文中引用。曾获得四川省科技进步三等奖，四川省第五届青年科技奖，四川省优秀青年教师和四川省杰出青年学科带头人等称号。

研究领域

超导理论；拓扑绝缘体；自旋电子学；统计模型精确解等。

近期论文

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1. Degang Zhang and C. S. Ting, Proposed Detection of Time-Reversal Symmetry in Topological Surface States, arXiv:1301.6543. 2. Degang Zhang and C. S. Ting, Impact of Step Defects on Surface States of Topological Insulators, Phys. Rev. B 85, 115434 (2012). 3. Degang Zhang, Reply to Comment on ‘Nonmagnetic Impurity Resonances as a Signature of Sign-Reversal Pairing in FeAs-Based Superconductors’, Phys. Rev. Lett. 104, 089702 (2010). 4. Degang Zhang, Nonmagnetic Impurity Resonances as a Signature of Sign-Reversal Pairing in FeAs-Based Superconductors, Phys. Rev. Lett. 103, 186402 (2009). 5. Degang Zhang and C. S. Ting, Model for tunneling-mediated impurity resonances in bilayer cuprate superconductors, Phys. Rev. B 79, 092501 (2009). 6. Degang Zhang, Yao-Ming Mu, and C. S. Ting, Resonant Spin Polarization and Hall Effects in a Two-Dimensional Electron Gas, Appl. Phys. Lett. 92, 212103(2008). 7. Degang Zhang, Coulomb Interaction-induced Checkerboard Patterns in Disordered Cuprates, New J. Phys. 9, 256 (2007). 8. Degang Zhang, Exact Landau Levels in Two-Dimensional Electron Systems with Rashba and Dresselhaus Spin-Orbit Interactions in a Perpendicular Magnetic Field, J. Phys. A: Math. Gen. 39, L477 (2006). 9. Degang Zhang, C. S. Ting and C.-R.Hu, Impurity-induced local density of states in a d-wave superconductor carrying a supercurrent, Phys. Rev. B 71, 064521 (2005). 10. Degang Zhang, C. S. Ting and C.-R.Hu, Conductance characteristics between a normal metal and a clean superconductor carrying a supercurrent, Phys. Rev. B 70, 172508 (2004). 11. Degang Zhang and C. S. Ting, Energy-dependent checkerboard patterns in cuprate superconductors, Phys. Rev. B 69, 012501 (2004). 12. Degang Zhang and C. S. Ting, Energy-dependent modulations in the local density of states of the cuprate superconductors, Phys. Rev. B 67, 100506(R) (2003). 13. Degang Zhang, Charge modulations in the superconducting state of the cuprates, Phys. Rev. B 66, 214515 (2002). 14. De-gang Zhang et al., Algebraic Bethe ansatz for the Heisenberg model with Dzyaloshinsky-Moriya interaction and the growth model, Phys. Rev. B 59, 8379 (1999).

学术兼职

现为Phys. Rev. Lett., Phys. Rev. B等美国物理学会杂志等审稿人。