Research experience and interests

1981年生。2003年于清华大学获得热能与动力工程学学士学位，2009年于中国科学院物理研究所获得光学博士学位，从事激光等离子体相关研究。2009年－2015年，日本大阪大学激光工程研究所博士后。2015年3月回国工作。现任中国科学院物理研究所光物理实验室L05组研究员，博士生导师。

主要研究方向:
超强激光与物质相互作用（强场物理）：
1. 惯性约束核聚变：核聚变反应能量释放效率是化石能源的数百万倍，不产生碳排放和核废料，具有固有安全性，不受自然条件影响，是最理想的基荷能源，有望终结化石能源。人类进入智能化时代，对清洁能源的需求愈加迫切，聚变能商用将彻底改变世界能源供应格局。 惯性约束聚变是实现可控聚变的两条主要途径之一，其基本原理是利用激光烧蚀、冲击、加热以产生极高温度、极高密度状态的等离子体，获得超高压强状态（～100 Gbar，高于太阳内部）。在这样的状态下，DT等离子体可以高效的发生聚变反应，实现自持燃烧，持续输出聚变能源。针对惯性约束聚变，特别是双锥对撞方案中的核心基本物理问题，例如流体力学不稳定性、激光等离子体参量不稳定性的发展、燃料的有效约束和压缩、高密状态下的电子简并效应等等，通过对基本物理的研究，更为全面的掌握聚变物理规律，进而提高整体聚变效能，实现高增益可控惯性约束聚变。
2. 实验室天体物理：利用高强度激光产生的高能量密度状态模拟高能天体，如太阳，白矮星，黑洞的基本物理过程。有助于人们理解宇宙中基本能量产生、转移的物理过程。研究团队在实验室利用高能激光驱动产生了高达1000特斯拉的磁场（与白矮星表面磁场强度类似），突破了传统方法产生磁场的极限，为研究高能磁化天体中的物理过程提供了一个全新的研究平台。

过去的主要工作及获得的成果:
近期共发表SCI收录的期刊论文100余篇，包括Scientific Reports, Physical Review Letter, Nature Communications等重要学术论文。

目前的研究课题及展望:
激光惯性约束核聚变“快点火”概念相关物理（高能超热电子、离子等）、强激光驱动超强磁场的产生和应用、强激光在实验室中对天体物理过程进行模拟。这些研究内容都是强场物理最前沿的科学问题。 主要利用的实验平台包括：物理所自行研制的极光系列极光装置，上海神光II大型激光平台，日本大阪大学Gekko XII＋LFEX petawatt (10^15 W)激光装置，英国CLF的Vulcan和法国巴利综合理工学院的LULI激光系统。 目前承担国家自然科学基金、中国科学院战略先导、国家重大专项等科研项目。

培养研究生情况:
现协助培养硕士研究生一名，博士研究生两名，博士后一名。 拟每年招收硕士、博士共1-2名。

Selected publications

1. Y. Zhang, Z. Zhang, X. Yuan, K. Glize, X. Zhao, K. Fang, C. Zhang, Y. Dong, S. Wang, X. Bai, B. Li, Z. Liu, H. Wei, D. Yuan, F. Wu, Y. Li, J. Zhong, Y. Li, and J. Zhang, “Efficient energy transport throughout conical implosions,” Phys. Rev. E 109 (3), 035205 (2024).
2. C. Zhang, Y. Zhang, X. Yuan, Z. Zhang, M. Xu, Y. Dai, Y. Dong, H. Gu, Z. Liu, X. Zhao, Y. Li, Y. Li, J. Zhu, and J. Zhang, “Development of a monochromatic crystal backlight imager for the recent double-cone ignition experiments,” Chin. Phys. B 33 (2), 025201 (2024).
3. Y. Ping, J. Zhong, X. Wang, B. Han, W. Sun, Y. Zhang, D. Yuan, C. Xing, J. Wang, Z. Liu, Z. Zhang, B. Qiao, H. Zhang, Y. Li, J. Zhu, G. Zhao, and J. Zhang, “Turbulent magnetic reconnection generated by intense lasers,” Nat Phys 19 (2), 263–270 (2023).
4. K. Fang, Y.H. Zhang, Y.F. Dong, T.H. Zhang, Z. Zhang, X.H. Yuan, Y.T. Li, and J. Zhang, “Dynamical process in the stagnation stage of the double-cone ignition scheme,” Phys Plasmas 30 (4), 042705 (2023).
5. X. Dong, Y. Du, M. Xu, Y. Li, Z. Zhang, and Y. Li, “Effects of laser waveform on the generation of fast electrons in laser–solid interactions,” Chin. Opt. Lett. 21 (6), 063801 (2023).
6. 张喆, 远晓辉, 张翌航, 刘浩, 方可, 张成龙, 刘正东, 赵旭, 董全力, 刘高扬, 戴羽, 谷昊琛, 李玉同, 郑坚, 仲佳勇, and 张杰, “超音速高密度喷流对撞过程中的高效能量转移,” Acta Phys Sin-Ch Ed 71 (15), 155201 (2022).
7. B. Zhu, Z. Zhang, C. Liu, D. Yuan, W. Jiang, H. Wei, F. Li, Y. Zhang, B. Han, L. Cheng, S. Li, J. Zhong, X. Yuan, B. Tong, W. Sun, Z. Fang, C. Wang, Z. Xie, N. Hua, R. Wu, Z. Qiao, G. Liang, B. Zhu, J. Zhu, S. Fujioka, and Y. Li, “Observation of Zeeman splitting effect in a laser-driven coil,” Matter Radiat Extremes 7 (2), 024402 (2022).
8. J. Zhang, W. Wang, X.H. Yang, D. Wu, Y.Y. Ma, J.L. Jiao, Z. Zhang, F.Y. Wu, X.-H. Yuan, Y.T. Li, and J.-Q. Zhu, “Double-cone ignition scheme for inertial confinement fusion,” Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences 378 (2184), 20200015–11 (2020).
9. S. Fujioka, Z. Zhang, K. Ishihara, K. Shigemori, Y. Hironaka, T. Johzaki, A. Sunahara, N. Yamamoto, H. Nakashima, T. Watanabe, H. Shiraga, H. Nishimura, and H. Azechi, “Kilotesla Magnetic Field due to a Capacitor-Coil Target Driven by High Power Laser,” Scientific Reports 3, 1170 (2013).