1、纳米结构及其物理性质

分别应用物理学理论、第一性原理计算及分子动力学计算，研究纳米结构的优化构象，热学、光电、自旋电子学效应和性质。

2、蛋白质结构与功能

      根据实验观测的电子密度图，重构蛋白质及其复合体的三维结构，分析其功能。应用分子动力学模拟蛋白质结构，确定其精细原子结构以及在不同外界环境下的结构变化与功能特性。

张胜利，男，教授，博士生导师，中国物理学会凝聚态理论与统计物理专业委员会委员。1983年6月毕业于兰州大学理论物理专业并留校任教，1990年6月获博士学位，2002年在香港浸会大学博士后工作。2007年度获国务院政府特殊津贴。分别赴意大利、香港、新加坡、美国等地多次从事合作研究工作。在固体缺陷拓扑规范场理论、纳米碳管结构与物理性质、低维介观系统自旋电子学三方面研究成果突出。先后承担了国家863重点项目、教育部重大培育项目各1项，主持国家自然科学基金4项；获省部级科技进步一等奖2项、二等奖1项；发表SCI科研论文70余篇，论文最高影响因子7.235，单篇论文最高他引42次，总他引340余次，培养1名博士生获全国优秀博士论文提名奖，是Phys. Rev. B，Appl. Phys. Lett.等著名杂志审稿人。

先后承担了国家863重点项目、教育部重大培育项目各1项，主持国家自然科学基金4项；获省部级科技进步一等奖2项、二等奖1项

曾在固体缺陷拓扑规范场理论、纳米碳管结构与物理性质、低维介观系统自旋电子学方面开展科学研究。研究工作曾获得国家863计划、教育部重大培育研究基金、多项国家自然科学基金等项目资助。取得下列研究成果，(1) 采用缺陷连续统规范场理论，在具有动力学的物理理论构架内对位错和旋错进行了拓扑分类，同时，实现了位错和旋错共存时对位错和旋错的分别拓扑分类。另一方面，提出了一种称为旋错点的新拓扑缺陷。(2) 建立了碳纳米管结构与物理性质的连续统理论，确定了不同螺旋度单层碳纳米管构型能解析表达式，从理论上得出与实验观测结果一致的单层碳纳米管优化螺旋度构型。提出单层碳纳米管自由能中结构熵和混合熵，计算出与实验值符合的圆环型单层碳纳米管管半径与环半径之比率、直线单层碳纳米管束稳定半径值，发现熵与构型能竟争是碳纳米管的几何尺寸大小形成的物理根源。预言了环形多层碳纳米管和平面弯曲多层碳纳米管的形状。揭示碳纳米锥生长过程中，除熵与构型能竟争外，Buckling是控制着其几何尺寸。(3) 解析地确定了单层碳纳米管的色散关系，得到与实验观测结果一致的比热与温度的关系。发现沿轴长方向声子激发主要确定单层碳纳米管常温及高温比热，而低温时二维声子激发在单层碳纳米管比热中体主要作用。解析地计算出双层碳纳米管的声子色散关系和径向呼吸模频率，发现了双层碳纳米管的层间范德瓦尔斯力使径向呼吸模蓝移，纠正了前人认为双层碳纳米管径向呼吸模等同单层碳纳米管径向呼吸模的错误。提出了利用径向呼吸模测量双层碳纳米管螺旋度的实验方案。(4)提出螺旋波演化及控制的一种普适解析方法，得出了螺旋波在外场和噪声下演化的运动规律。探讨枯草杆菌自组织斑图生长过程及其与紫外线的作用，除了紫外线刺激下细菌产生的化学诱导物外，发现细菌自组织生长分泌的润滑液是枯草杆菌自组织斑图演化的一个新重要因素。揭示了紫外线的作用下，枯草杆菌被分两步破坏的新机理。(5)研究大分子聚合物链平衡稳态构型，提出了普适的大分子链平衡稳态构型方程，揭示了B-DNA和Z- DNA平衡稳态构型产生机理。建立了非圆界面大分子聚合物链普适平衡稳态构型方程，确定了带状大分子聚合物链具有螺旋带和扭转带的稳态构型。(4)建立了一个Apo A-1蛋白质的无脂结构模型，提出了单Apo A-1脂蛋白结构。在Physical Review、Applied Physics Letters、Physics Letters B 等国际著名的物理学术刊物发表研究论文80余篇，论文被国内外同行引用500余篇次，单篇引用率达45人次。研究成果获省科技进步一等奖二项、教育部提名国家科学技术奖自然科学二等奖一项。