张科，电子科技大学物理学院副教授。2014年本科毕业于中南大学，2017年毕业于北京有色金属研究总院（现中国有研科技集团有限公司）获硕士学位，2021年于日本广岛大学获理学博士(凝聚态物理)学位。随后在日本广岛大学同步辐射中心（现广岛大学放射光科学研究所）从事博士后研究。2022年10月入职电子科技大学物理学院。科研方向是利用分子束外延（Molecular Beam Epitaxy，MBE）、脉冲激光沉积（Pulsed Laser Deposition，PLD）等高端设备制备前沿量子材料，并利用高分辨同步辐射角分辨光电子能谱（APRES）、低温扫描隧道显微镜/显微谱（STM/S）、理论计算等方式，研究多自由度（自旋、轨道、晶格、电荷、拓扑、缺陷等）关联量子材料与物理，以解析超导、拓扑、磁性、低维量子材料电子结构与关联机制，探索奇异量子态调控，以满足未来低能耗、高效、高速、高稳定性、高性能电子信息器件的要求。目前主持国家自然科学基金、四川省自然科学基金、四川省人社厅等各类项目。参与国家自然科学基金项目、科技部重点研发项目、国家科技支撑计划等多个国家重大重点项目。近五年在Reports on Progress in Physics、Physical Review Letters、Physical Review B、Science China Physics、Mechanics & Astronomy、Applied Physics Letters、Rare Metals等期刊发表学术论文（含封面、编辑推荐、高被引）20余篇。
教学教研：
长期讲授本科生《大学物理》及博士研究生《凝聚态物理专题》等课程，本科生课程评教全5星，研究生课程评教95+。多次指导学生荣获全国大学生物理实验竞赛一等奖、中国大学生物理学术竞赛一等奖、西南地区大学生物理实验竞赛一等奖等奖励。主研多项研究生、留学生教研教改项目，荣获电子科技大学教学成果奖（研究生）二等奖、研究生教学质量优良等荣誉。
科研方向：
聚焦于关联量子材料电子结构与物性调控，旨在攻克下一代电子信息技术的核心材料与物理基础，致力于推动量子科技从基础研究到量子技术应用的跨越。
（1）关联量子理论：拓扑超导、高温超导、重费米子超导等非常规超导，以及自旋电子学、非常规反铁磁等自旋电子信息器件与物性调控。
（2）量子材料外延生长：PLD、MBE等。
（3）量子材料电子结构与量子输运表征：APRES、STM/S、XPS、PPMS等。
（4）电子信息量子器件设计与制备：微纳加工、光刻、EBL等。
研究背景与价值：
当前，高端芯片电子的性能瓶颈与能耗挑战日益严峻，而量子计算、拓扑电子学、自旋电子学等新兴领域对未来电子信息技术提出了全新要求。本研究立足于量子科技前沿，旨在通过设计与制备具有强关联效应、拓扑非平庸能带及多重序参量耦合的新奇量子物质态，为开发超低功耗、超高速度、高鲁棒性及量子相干的新型信息载体与电子器件提供核心材料与物理原理支撑。
量子材料的原子级精度构筑：
利用分子束外延（MBE） 与脉冲激光沉积（PLD） 等先进薄膜生长技术，实现复杂氧化物、二维材料、拓扑材料及异质结的原子级精度外延生长。通过精准控制化学计量、界面、应变与缺陷，制备并调控具有强电子关联、非平庸拓扑能带及多自由度（自旋-轨道-电荷-晶格）耦合的量子材料体系。
量子材料的电子结构与输运性质表征：
结合高分辨角分辨光电子能谱（ARPES） 与自旋分辨ARPES，在动量空间直接解析电子能带、费米面拓扑及自旋纹理。运用极低温、强磁场扫描隧道显微镜/谱（STM/S）、输运系统（PPMS），在实空间原子尺度上探测局域电子态密度、磁激发谱及可能存在的马约拉纳零能模等拓扑激发。
量子材料物性解析与调控：
基于高分辨谱学技术与第一性原理计算、模型分析，聚焦于关联量子体系中衍生的奇异物态及其调控，以揭示微观量子机制，核心科学目标包括：
（1）非常规超导机理：探索高温超导、重费米子超导，及界面诱导超导的配对机制。
（2）拓扑量子物态：在关联体系中实现与调控拓扑绝缘体、拓扑半金属、拓扑超导体，并探寻马约拉纳费米子、高阶拓扑绝缘体与拓扑量子相变。
（3）关联电子相与量子临界性：研究莫特绝缘体、电荷密度波、条纹相、量子自旋液体等有序相，及其在量子临界点附近的新奇行为。
（4）低维与界面衍生效应：在二维材料、异质结中，利用维度约束、界面耦合、转角摩尔势场，催生关联绝缘体、轨道磁性与轨道超流等新颖量子态。
电子信息材料与器件应用：
本研究具有明确的面向未来的应用导向，旨在探索基于新奇量子效应的器件原理，服务于：
（1）拓扑量子计算：为马约拉纳零能模等拓扑量子比特的寻找、编织与探测提供理想的材料平台与表征手段。
（2）超低功耗自旋/轨道电子学：开发基于自旋流、轨道流及多铁性耦合的新型信息存储与逻辑器件，突破传统芯片电荷输运的性能瓶颈。
（3）高灵敏度量子传感：利用拓扑态、量子相干态等开发新型量子传感器件。
（4）神经形态计算与非线性器件：利用关联量子材料中的忆阻、负微分电阻、类神经元激发等非线性动力学行为，为模拟计算与存算一体硬件提供基础。
研究成果：（*通讯作者，†共同一作）
[17] Yu Chen, Wenbo Yang, Jie Gong, Ke Zhang, Huaqian Leng, Nian Li, Haiyan Xiao, Liang Qiao*. Epitaxial compressive strain effect in La3Ni2O7-δ thin films. Superconductivity. 2026, 18, 100252.
[16] Jie Gong, Nian Li*, Mahliya Lokman, Mengsha Li*, Ke Zhang*, Liang Qiao. Reduction Pathway and Temperature-Dependent Decomposition of Epitaxial BiFeO3 Thin Films Under CaH2 Treatment. Materials 2026, 19(7), 1310.
[15] Jie Gong, Ke Zhang*, Yu-sen Feng, Yu Chen, Ye Zou, Nian Li*, Lai-hui Luo, Liang Qiao*. Reversible Electrochromism and Luminescence Modulation in Er3+/Pr3+ co-doped Na0. 5Bi2. 5Nb2O9 ferroelectric ceramics. In Press (2026).
[14] Yan Zhao†, Minghui Xu†, Lingyi Ao†, Fanrong Lin†, Xiangru Han, Hangbo Qi, Ke Zhang, Huaqian Leng, Yu Chen, Wenbo Yang, Xiaoqiang Wu, Yong Zhao, Haiyan Xiao, Bing Huang, Yanpeng Liu*, Hongtao Yuan*, Yanrong Li, Liang Qiao*. Electrical transport and dimensionality control in infinite-layer nickelates. Science China Physics, Mechanics & Astronomy. 2026, 69, 237412.
[13]Ke Zhang†,*, Yusen Feng, Yu Chen, Jie Gong, Lin Xu, Zhenhua Wu, Chang Liu*, Chaoyu Chen*, Kenya Shimada, Liang Qiao*. Spin-momentum locking in locally noncentrosymmetric quantum materials. Reports on Progress in Physics. 2025, 88(10), 10653.
[12]Ke Zhang†, Yu-Sen Feng†, Lei Hao*, Jing Mi, Miao Du, Ming-Hui Xu, Yan Zhao, Jian-Ping Meng, Liang Qiao*. In-depth understanding of the band alignment and interface states scenario in Bi2O2Se/SrTiO3 ultrathin heterojunction. Rare Metals. 2025, 44(2), 1204-1212.
[11] Yu Chen†,Ke Zhang†, Minghui Xu, Yan Zhao, Haiyan Xiao, Liang Qiao*. Oxygen deficiency mechanism of La3Ni2O7−δ under pressure. Science China Physics, Mechanics & Astronomy. 2025, 68(4), 247411.
[10] Jie Gong†,Ke Zhang†, Mahliya Lokman, Nian Li, Yan-bo Yang, Meng-Sha Li, Hua-Qian Leng, Liang Qiao*. Freestanding BiFeO3 perovskite films enabled by novel sacrificial layers SrCoO2.5. Rare Metals. 2025, 44(9), 6602-6613.
[9] Yong Wang†,Ke Zhang†, Yang Zhao†, Zhen-Hua Wu†, Yuan-Yuan Zhou, Shu-Long Li, Xiao-Qiang Wu, Li Li, Chuan Ke, Lin Xu*, Jia-Bao Yi, Yong Zhao*, Jian-Ping Long*, Liang Qiao*. Comprehensive review of novel two-dimensional fullerene network: synthesis, theoretical investigations, and applications. Rare Metals. 2025, 44, 9726–9746.
[8] Yuanyuan Zhou, Yong Wang, Ke Zhang, Huaqian Leng, Peter Müller-Buschbaum, Nian Li, Liang Qiao. Advanced applications of pulsed laser deposition in electrocatalysts for hydrogen-electric conversion systems. Opto-Electronic Advances. 2025, 8(11), 250096.
[7] Meng Zeng, Shu Mo, Ke Zhang, Yu-Jie Hao, Yu-Peng Zhu, Xiang-Rui Liu, Cheng Zhang, Ming-Yuan Zhu, Shiv Kumar, Takuma Iwata, Koji Miyamoto, Taichi Okuda, Kenya Shimada, Kenta Kuroda, Xiao-Ming Ma, Chang Liu. Hedgehog-like spin texture in Sb-doped MnBi2Te4. Physical Review Research. 2025, 7, L032021.
[6] Yusen Feng†, Pei Chen†, Nian Li†, Menglu Li, Suzhe Liang, Minghui Xu, Yan Zhao, Jie Gong, Shu Zhang, Huaqian Leng, Yuanyuan Zhou, Yong Wang, Haiyan Xiao,Ke Zhang*, Liang Qiao*. Controllable and fast growth of high-quality atomically thin and atomically flat Bi2O2Se films. 2024, 125(17), 171903.
[5] Xiao-Ming Ma†, Yufei Zhao†,Ke Zhang†, Shiv Kumar†, Ruie Lu, Jiayu Li, Qiushi Yao, Jifeng Shao, Fuchen Hou, Xuefeng Wu, Meng Zeng, Yu-Jie Hao, Zhanyang Hao, Yuan Wang, Xiang-Rui Liu, Huiwen Shen, Hongyi Sun, Jiawei Mei, Koji Miyamoto, Taichi Okuda, Masashi Arita, Eike F Schwier, Kenya Shimada, Ke Deng, Cai Liu, Junhao Lin, Yue Zhao, Chaoyu Chen*, Qihang Liu*, Chang Liu*. Realization of a tunable surface Dirac gap in Sb-doped MnBi2Te4. Physical Review B. 2021, 103(12), L121112.
[4] Ke Zhang†, Shixuan Zhao†, Zhanyang Hao†, Shiv Kumar, Eike. F. Schwier, Yingjie Zhang, Hongyi Sun, Yuan Wang, Yujie Hao, Xiaoming Ma, Cai Liu, Xiaoxiao Wang, Koji Miyamoto, Taichi Okuda, Chang Liu, Jiawei Mei, Kenya Shimada*, Chaoyu Chen*, Qihang Liu*. Observation of Spin-Momentum-Layer Locking in a Centrosymmetric Crystal. Physical Review Letters. 2021, 127(12), 126402.
[3] Zhenyu Wang*, Zhanyang Hao, Yayun Yu, Yuan Wang, Shiv Kumar, Xiangnan Xie, Mingyu Tong, Ke Deng, Yu‐Jie Hao, Xiao‐Ming Ma, Ke Zhang, Cai Liu, Mingxiang Ma, Jiawei Mei, Guang Wang, Eike F Schwier, Kenya Shimada, Fufang Xu, Chang Liu, Wen Huang, Jianfeng Wang*, Tian Jiang, Chaoyu Chen*. Fermi Velocity Reduction of Dirac Fermions around the Brillouin Zone Center in In2Se3–Bilayer Graphene Heterostructures. 2021, 33(17), 2007503.
[2] Ruie Lu†, Hongyi Sun†, Shiv Kumar†, Yuan Wang†, Mingqiang Gu, Meng Zeng, Yu-Jie Hao, Jiayu Li, Jifeng Shao, Xiao-Ming Ma, Zhanyang Hao, Ke Zhang, Wumiti Mansuer, Jiawei Mei, Yue Zhao, Cai Liu, Ke Deng, Wen Huang, Bing Shen, Kenya Shimada, Eike F Schwier*, Chang Liu*, Qihang Liu*, Chaoyu Chen*. Half-Magnetic Topological Insulator with Magnetization-Induced Dirac Gap at a Selected Surface. Physics Review X 2021, 11, 011039.
[1] Yu-Jie Hao, Pengfei Liu, Yue Feng, Xiao-Ming Ma, Eike F Schwier, Masashi Arita, Shiv Kumar, Chaowei Hu, Rui’e Lu, Meng Zeng, Yuan Wang, Zhanyang Hao, Hong-Yi Sun, Ke Zhang, Jiawei Mei, Ni Ni, Liusuo Wu, Kenya Shimada, Chaoyu Chen*, Qihang Liu*, Chang Liu*. Gapless Surface Dirac Cone in Antiferromagnetic Topological Insulator MnBi2Te4. Physics Review X. 2019, 9, 041038.
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招生方向
070200物理学
02凝聚态物理（学术学位）
085400电子信息
01电子信息工程
03不区分研究方向（专业学位）
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