发布日期：2024-10-04 18:53 点击次数：149
日本鬼父第二季国度当然科学基金委员会现发布功能基元序构的高性能材料基础商酌要紧商酌筹备2024年度面目指南日本鬼父第二季，请苦求东说念主及依托单元按面目指南所述要乞降凝视事项苦求。
国度当然科学基金委员会
2024年9月5日
功能基元序构的高性能材料基础商酌要紧商酌筹备
2024年度面目指南
功能基元序构的高性能材料是指以功能基元为基本单元，通过空间序构获取具有冲突性和变革性性能的新材料。“功能基元”是指在原子/分子表率和宏不雅表率之间引入具有特定功能的中间结构单元，“序构”是指“功能基元”通过东说念主工野心制造而成的特定的空间堆垛、枚举时势，如有序结构、长/短程有序结构、梯度结构等。功能基元序构的高性能材料不错冲突元素种类的纵脱，为野心和发展具有冲突性和变革性性能的枢纽新材料拓展了更大的空间。
一、科学主义
本要紧商酌筹备对准宇宙材料科学前沿和国度对具有变革性性能的结构材料、信息材料和能源材料的要紧需求，聚焦中国粹者提倡的“功能基元-序构-变革性性能”材料商酌新范式，聚焦创建些许种具有宇宙影响力的中国品牌枢纽新材料，商酌其中的枢纽科知识题与时候问题，揭示功能基元序构材料中蕴含的律例，竖立相应的表面；发展材料野心的新旨趣和先进制备时候，逐渐终了按需野心具有冲突性和变革性性能的新材料。通过本要紧商酌筹备的实施，提高我国在外洋材料科学前沿的原始翻新能力。
二、中枢科知识题
本要紧商酌筹备将组织材料、信息、数理、化学等学科的科学家共同开展商酌，拟惩办的中枢科知识题如下：
（一）功能基元的本征特色（如物理化学性质、微纳结构、形态、尺寸、漫步等）对宏不雅性能的影响律例十分调控机理。商酌功能基元的临界尺寸效应和量子限域效应；功能基元（如铁电畴、铁磁畴、孪晶、组分、结构、低维量子材料、东说念主工谐振单元等）与材料宏不雅性能（如力、热、光、声、电、磁）之间的关联；发现和构筑影响材料宏不雅新奇物性的枢纽功能基元。
（二）序构对材料宏不雅性能优化增强的作用律例。商酌序构（如有序结构、长/短程有序结构、梯度结构、无序结构等）激励的功能基元间的耦合、增强效应；揭示序构对材料宏不雅性能的影响机制。
（三）功能基元序构的协同关联效应。揭示功能基元序构的协同关联作用机制；发现卓越功能基元自身的高性能以致全新的性能；说明“功能基元+序构”与宏不雅性能的关联；竖立按需野心功能基元序构的高性能材料的表率。
（四）功能基元序构高性能材料的制备科学与表征时候。发展“从上至下”与“从下到上”制备功能基元序构高性能新材料的表率与时候；发展东说念主工序构材料的结构和性能表征时候。
绝色爆乳家政在线观看三、2024年度资助的商酌标的
把柄总体布局，本要紧商酌筹备在前期商酌的基础上，2024年聚焦以下两个主义部署集成面目：一是逐渐创立中国粹者提倡的“功能基元-序构-变革性性能”材料商酌新范式，商酌其中的枢纽科知识题并取得冲突；二是通过材料商酌新范式，创建结构、信息和能源限制急需且具有外洋影响力的中国品牌枢纽新材料。荧惑前期在本要紧筹备商酌中取得伏击进展且商酌标的左近、商酌力量具有互补上风的面目团队王人集苦求集成面目，充分阐扬学科交叉上风，协同攻关，取得具有外洋影响力的要紧象征性后果。今年度资助的商酌标的如下：
（一）材料商酌新范式的表面体系构建。
围绕“功能基元-序构-变革性性能”的构效关系与突现性，新范式的数理表率与变革性新材料逆向野心表率，拟资助集成面目数3-4项，奏凯用度资助强度300-500万元/项。
1. “功能基元-序构-变革性性能”的构效关系与突现性。
基于要紧商酌筹备的前期商酌积蓄，特殊是梯度序构纳米金属、多级片层序构高温轻合金、序构塑性陶瓷和序构能源疗养材料等要紧代表性商酌后果，开展“功能基元-序构-变革性性能”材料商酌范式的表面体系构建。灭亡基元序构新材料的可适度备商酌，发现定量形色序构效应的枢纽序构特征参量，发展序构野心准则和表面；通过优化跨表率空间序构野心，增强基元间“1+1>2”的协同耦合效应，揭示基元序构耦合导致的突现性十分微不雅机理；竖建功能基元特征尺寸、空间序构与强度、塑性、疲倦断裂等宏不雅力学使役性能、电与热输运等宏不雅物性十分自旋量子特色之间的构效关系，探究序构参量对变革性性能的影响机制与律例；说明基元与序构的跨层级交互作用、演化律例和突现性特征。
2. 功能基元序构新材料的逆向野心新范式。
竖立材料行为复杂体系的数理形色基础，说明基元序构与相互耦合的微不雅端倪多参量之间的关联。竖立基元序构和功能特色的数理表述，终了举座结构、能量及功能特色的跨表率结构特征的定量表述；在终了功能基元物感性质定量化的基础上，灭亡东说念主工智能算法，惩办序构的形色符十分与材料功能性质关系的定量表述；发展和竖立基于功能基元与序构的多表率材料野心表面和表率。灭亡材料科学与复杂体系商酌，探究材料性能突现性的微不雅机制，终了新材料的结构生成和构筑表率(包含基元和序构的构建)的冲突。逐渐竖立“功能基元-序构-变革性性能”范式的逆向野心表率。
（二）基于功能基元序构的要紧前沿结构材料。
聚焦具有要紧应用远景的两种前沿结构材料日本鬼父第二季，创制中国品牌的序构塑性陶瓷和序构高温轻合金，拟资助集成面目数不跨越2项，奏凯用度平均资助强度不跨越1200万元/项。
1. 序构塑性陶瓷。
针对陶瓷莫得室温塑性纵脱其要紧工程应用的历史性勤劳，发展具有室温塑性的序构陶瓷。商酌陶瓷中功能基元与序构的酿成律例；商酌序构陶瓷中决定塑性和强度的物理机制、律例和调控参数；商酌共格序构、转角序构和能量耦合关系；说明基元、序构时势与强塑性的构效关系。获取室温下具有细致塑性变形能力的大尺寸陶瓷块材，终了室温压缩总应变＞10%，塑性应变≥5%，抗弯强度＞200MPa。
本标的的要紧应用场景是面向序构塑性陶瓷在航空航天枢纽构件、高端自润滑轴承等要紧工程的应用。
2. 序构高温轻合金。
通过功能基元多级序构，攻克钛铝合金室温脆性大、高温万古承载能力低等时候勤劳，揭示多级序构高温轻合金大尺寸孕育旨趣和律例，获取高强高韧多级序构轻合金材料。大尺寸序构高温轻合金性能达到：材料密度约为4.0~4.2g/cm3，材料直径＞30mm，室温屈服强度＞800MPa，室温伸长率＞10%，1000℃屈服强度＞400MPa。
本标的的要紧应用场景是面向空天能源装备等要紧工程应用。
（三）序构枢纽计谋功能晶体和太赫兹材料。
本标的聚焦具有要紧应用远景的两种前沿信息材料，创制中国品牌的序构枢纽计谋功能晶体和序构太赫兹高性能材料及器件。拟资助集成面目数不跨越2项，奏凯用度平均资助强度不跨越1200万元/项。
1. 序构枢纽计谋功能晶体。
商酌和发展更短波长、更高功率的序构非线性光学晶体和序构红外激光晶体。商酌超快激光与非线性晶体的互作用机制、野心制备序构晶体，商酌非线性功能基元的尺寸效应、周期和准周期序构十分中光子-光子耦合律例、有序/无序功能基元界面的频率疗养律例，发展精确可控的功能基元制备与加工时候，研制周期序构、准周期序构、二维周期序构的功能晶体，进一步申斥激光波长，提高激光输出功率，终了激光波长≤150nm，输出功率≥1mW。商酌序构激光晶体中功能基元的电子-声子耦合强度、多声子耦合调控机制、多级序构激光谐振腔的野心旨趣，发展3-5μm波段介质多级序构的加工与制备时候，研制功能基元序构的中红外激光晶体，终了荧光光谱除外的可调谐激光输出，减小激光器体积，提高中红外激光输出功率和效率，达到激光波长3~5μm，输出功率≥1W。
本标的的要紧应用场景是面向国度要紧需求的光源，如ARPES光电子能谱仪光源、229Th核钟激光光源等。
2. 序构太赫兹高性能材料及器件。
面向高速率、长距离太赫兹通讯系统的枢纽计谋需求，冲突功率纵脱，商酌目田电子功能基元的太赫兹辐照效应、非线性功能基元的太赫兹波调控机制、太赫兹辐照源的多级序构耦合律例以及提高太赫兹探伤器件的智慧度的机制，终了输出功率≥50 mW @0.66-1 THz；太赫兹调制速率≥100Gbps；太赫兹峰值探伤率~109Jones；反应速率从ms量级提高至小于10ns@≥0.3THz。
本标的的要紧应用场景是面向长距离太赫兹通讯系统和高差别成像。
（四）序构高遵循量疗养材料及器件。
本标的拟资助集成面目数1项，奏凯用度资助强度不跨越1200万元/项。
本标的针对下一代集成电路芯片的高效散热、可穿着开发无源供电、下品位漫步式工业废热回收哄骗等对高性能热电材料的要紧需求，以及现在热电材料性能难以得志高效制冷与发电需求、无机热电材料室温莫得塑性十分可加工性差等凸起问题，商酌热-电-力耦合功能基元和热-电-磁耦合功能基元的本征特色、致密构筑表率、基元-序构-性能耦合关联与变革性性能终了旨趣，获取高热电性能、高塑性、高柔性的新式能源疗养材料与器件。终了功能基元序构的热电材料近室温zT值达到2.0；功能基元序构的无机塑性热电材料和有机柔性热电材料的zT≥1.0、压缩应变≥50%、障碍应变≥20%，相应的薄膜热电器件归一化功率密度≥50 μW cm−2 K−2。
本标的的要紧应用场景是面向下一代集成电路芯片高效散热和工业废热高效回收哄骗时候。
四、面目彩选的基本原则
为确保终了总体科学主义，本要紧商酌筹备要求苦求面目的商酌实践必须允洽指南要求，围绕“功能基元+序构”的材料商酌新范式，以获取变革性性能新材料为商酌导向，凝练其中的枢纽基础科知识题，开展原创性商酌。
（一）集成面目要凸起“创立中国粹者提倡的材料商酌新范式、创建具有外洋影响力的中国品牌枢纽新材料”的主义导向，提倡引颈性的商酌主义和中枢目的。
（二）面目苦求书中需要明确“功能基元”和“序构”的科学内涵，凝练“功能基元+序构”产生新效应和变革性性能的枢纽科学时候问题，说明通过“功能基元+序构”的材料性能卓越功能基元自身，终了变革性或颠覆性。
（三）前期已取得伏击进展，具有塌实责任基础，进一步聚焦惩办中枢科知识题并取得冲突，体现对本要紧商酌筹备总体科学主义和惩办中枢科知识题的孝顺。
五、苦求要求及凝视事项
（一）苦求条目。
本要紧商酌筹备面目苦求东说念主应当具备以下条目：
1.具有承担基础商酌课题的阅历；
2.具有高等专科时候职务（职称）。
在站博士后商酌东说念主员、正在攻读商酌生学位以及无责任单元冒昧场所单元不是依托单元的东说念主员不得行为苦求东说念主进行苦求。
（二）限项苦求规则。
施行《2024年度国度当然科学基金面目指南》“苦求规则”中限项苦求规则的相关要求。
（三）苦求凝视事项。
苦求东说念主和依托单元应当崇敬阅读并施行本面目指南、《2024年度国度当然科学基金面目指南》和《对于2024年度国度当然科学基金面目苦求与结题等相关事项的文书》中相关要求。
1. 本要紧商酌筹备面目实行无纸化苦求。苦求书提交日历为2024年10月8日－10月17日16时。
（1）苦求东说念主应当按照科学基金相聚信息系统中要紧商酌筹备面目的填报说明与撰写提节录求在线填写和提交电子苦求书及附件材料。
（2）本要紧商酌筹备将紧密围绕中枢科知识题，对多学科相关商酌进行计谋性的标的带领和上风整合，成为一个面目集群。苦求东说念主应把柄本要紧商酌筹备拟惩办的中枢科知识题和面目指南公布的拟资助商酌标的，自行拟定面目称号、科学主义、商酌实践、时候阶梯和相应的商酌经费等。
（3）苦求书中的资助类别遴荐“要紧商酌筹备”，亚类说明遴荐“集成面目”，附注说明遴荐“功能基元序构的高性能材料基础商酌”，把柄苦求的具体商酌实践遴荐相应的苦求代码。
面目苦求书中商酌期限应填写“2025年1月1日－2027年12月31日”。
（4）苦求东说念主在苦求书“立项依据与商酌实践”部分，应当领先说明苦求允洽本面目指南中的资助商酌标的，以及对惩办本要紧商酌筹备中枢科知识题、终了本要紧商酌筹备科学主义的孝顺。
（5）如若苦求东说念主仍是承担与本要紧商酌筹备相关的其他科技筹备面目，应当在苦求书正文的“商酌基础与责任条目”部分汇报苦求面目与其他相关面目的区别与筹商。
（6）每个集成面目的配合商酌单元不得跨越4家。
2. 依托单元应当按照要求完成依托单元欢跃、组织苦求以及审核苦求材料等责任。在2024年10月17日16:00时前通过信息系统逐项证据提交本单元电子苦求书及附件材料，并于2024年10月18日16:00时前在线提交本单元面目苦求清单。
3. 其他凝视事项。
（1）为终了要紧商酌筹备总体科学主义和多学科集成，获取资助的面目负责东说念主应当欢跃死守相关数据和贵寓握住与分享的规则，面目施行流程中应体恤与本要紧商酌筹备其他面目之间的相互撑抓关系。
（2）为加强面目的学术琢磨，促进面目群的酿成和多学科交叉与集成，本要紧商酌筹备将每年举办一次资助面目的年度学术琢磨会，并将不如期地组织相关限制的学术研讨会。获资助面目负责东说念主有义务投入本要紧商酌筹备指导群众组和握住责任组所组织的上述学术琢磨行动。
（四）筹商时势。
国度当然科学基金委员会工程与材料科学部材料科学一处
筹商电话：010-62327144