張首剛，男，出生于1966年12月，量子物理學博士，博士生導師。中國科學院國家授時中心首席研究員、博士生導師，中科院“百人計劃”譯優支持學者，國家863計劃專家，中國天文學會時間專業委員會副主任，國際天文學會時間專業委員會會員。
1993年獲中科院國家授時中心量子頻標專業碩士學位。
1993年至1997年在中國計量科學研究院量子處（原時間頻率處）頻標基準實驗室參加頻標研制工作。
1997年至1998由中國計量科學研究院選派， 在法國巴黎天文臺SYRTE (原LPTF)實驗室從事量子頻標研究。
1998年至 2004年 法國Université Pierre et Marie Cuie（居里大學）攻讀博士學位。
其間仍在巴黎天文臺師從于量子頻標領域內國際著名學者A.Clairon 教授進行實驗研究工作。
其中，2003年1月起被聘為SYRTE助理工程師。
2005年入選中科院 "百人計劃"，被中科院國家授時中心引進為量子頻標研究團組首席研究員。
2005年受聘為國家援時中心首席研究員，負責創建了量子頻標團隊，開辟了新的研究領域，承擔了國家973項目光課題，作為首席科學家組織了五個研究所共同承擔中科院新型原子頻標的重要方向性項目，負責了總裝十一五武器裝備預先研究項目。帶領的研究團隊已被納入中科院“三優創新團隊”管理。
從讀碩士起，一直從事原子鐘研究。在國內，獨立或作為骨干先后參加了磁選態鉤束原子鐘的六極原子束光學研究，磁選態光檢測原子鐘研制，我國第一臺銫原子噴泉時間頻率基準的研制。噴泉鐘課題于2003年12月通過了由七名院士組成的專家組驗收。1997年底被選派至法國巴黎天文臺LNE—SYRTE（原LPTF）實驗室訪問學習，師從于量子頻標領域國際著名學者A．Clairon教授，從事了有關原子鐘及頻率測量的實驗研究。黑體輻射頻移是目前影響噴泉鐘準確度的最主要系統誤差源。研制了專門的實驗裝置，經過近兩年的測量，在ＦＯ１（世界上第一臺銫原子噴泉鐘，法國的時間頻率基準）中獨立實現的１３３cs黑體幅射頻移測量，精度較其它報導高３倍。該結果的應用，可以在１０—１６量級評估黑體幅射頻移，并驗證相關的原子物理理論。和一名同事研制和測試了，歐州空間局組組的，將于今年運行于國際空間站上的冷原子鐘ＰＨＡＲＡＯ的矩形Ｒamsey腔。獨立完成了對Ｆ０１不再應用磁光阱ＭＯＴ，直接應用（１１１）結構的光學粘團裝載激光減速后的銫原子。它減小了碰撞頻移，提高了信噪比。應用了絕熱躍遷技術，在１０—１６量級測定與原子數有關的頻移。獲得穩定度２.8×１０—１４t—1/2，提出高了了倍；準確度為7×10— 16，提高了近2倍。至今，改造后的FO1性能一直是世界上最領先的。為驗證廣義相對論，作為FO1的實驗負責人與銣噴泉組同事合作，在實驗室首先實現了對精細結構常數a的變化測量。經過5年的銫、銣噴鐘的頻率比對測量，把a的相對變化限定在∣△a/a∣<2×10—15/年范圍內。測量精度較先提高了5倍。以法國學位的最高評價獲居里大學（即巴黎六大）物理學博士學位。
目前負責主持國家科技部973項目課題"冷堿土金屬原子光頻標的機理研究"；中科院重要方向項目"新型原子頻率標準的基礎和技術"項目；中國科學院國防科技創新基金項目"新一代星載原子鐘－CPT maser實驗裝置研究"；總裝"十一五"預研項目"相干原子鐘時間同步技術" ；中科院國家授時中心知識創新領域前沿課題"守時型銫冷原子噴泉鐘研制"。
發表有關原子鐘論文和國際會議演講報告四十余篇，SCI和EI收錄十余篇，被引用近兩百次，并獲實用技術專利授權兩項。
1. 基于相干布居囚禁原理的新型原子鐘—CPT ~(87)Rb maser 郭文閣 姜海峰 劉海峰 張首剛 2005年全國時間頻率學術交流會 發表時間:2005-11-01
2. 銫原子鐘的黑體輻射頻移 張首剛 A.Clairon 2005年全國時間頻率學術交流會 發表時間:2005-11-01
3. 一種簡化的光頻頻率測量方法思考 靳冬 周渭 張首剛 郭文閣 姜海峰 2005年全國時間頻率學術交流會 發表時間:2005-11-01
4. 基于相干布居囚禁原理的新型原子鐘 郭文閣 張首剛 姜海峰 劉海峰 中國光學學會2006年學術大會 發表時間:2006- 09-01
5. 直接數字合成可控頻率合成器 樊戰友 張首剛 中國科學院國家授時中心 發表時間:2007-10-31
6. 低噪聲倍頻鎖相環 姜海峰 張首剛 郭文閣 中國科學院國家授時中心 發表時間:2006-12-13
7. 相干布居囚禁現象用于原子頻標 范琦 郭文閣 杜志靜 張首剛 時間頻率學報 2006年 第02期
8. 有效壓縮增益開關DFB激光器光譜線寬的注入時間窗口 王安幫 王云才 郭文閣 張首剛 物理學報 2007年 第01期
9. 相干布居囚禁原子鐘技術及其進展 郭文閣 范琦 王鑫 姜海峰 張首剛 時間頻率學報 2007年 第01期
10. ~(87)Sr原子束的塞曼減速器磁場的研究 王心亮 阮軍 馬杰 郭文閣 任兆玉 張首剛 ... 時間頻率學報 2008年 第02 期
11. 激光參量對CPT銣原子鐘穩定度影響的數值分析 王鑫 范琦 杜志靜 郭文閣 常宏 張首剛 時間頻率學報 2008年 第02期
12. 銫原子噴泉鐘低噪聲頻率綜合器的研制 趙文宇 姜海峰 張首剛 時間頻率學報 2008年 第02期
13. 利用窄線寬激光測量鍶原子束速率分布 趙亞楠 吳慧 常宏 張首剛 時間頻率學報 2009年 第01期
14. 偏振光激發的Sr原子電偶極輻射 吳慧 趙亞楠 常宏 張首剛 量子光學學報 2009年 第03期
15. 基于VB的半導體激光器電流源高速采集系統設計 劉丹丹 阮軍 張首剛 第三屆全國軟件測試會議與移動計算、柵格、智能化高級論壇 發表時間:2009-08-15
國家授時中心張首剛研究員當選為國際天文學會時間專業委員會組織委員 。
2009年8月，在巴西召開的第二十七屆國際天文學大會上，國家授時中心張首剛研究員被選舉為本屆時間專業委員會組織委員。
該專業委員會分別由澳大利亞、法國、日本、俄羅斯、中國以及國際權度局的六位科學家組成，主席為Richard N. Manchester博士，是工作在Parkes天文臺的國際著名脈沖星時間研究學者。
點擊圖片查看原圖
