院屬各部門：

        國(guó)家自然科學(xué)基金委發(fā)布了2022年度“功能(néng)基元序構的高性能(néng)材料基礎研究”重大研究計劃項目指南，具體鏈接：https://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab442/info87548.htm。結合所内實際情況，通知如下，請感興趣的老師積極申報。

        一、核心科學(xué)問題

        本重大研究計劃將(jiāng)組織材料、信息、數理、化學(xué)等學(xué)科的科學(xué)家共同開(kāi)展研究，拟解決的核心科學(xué)問題如下：

        （一）功能(néng)基元的本征特性（如物理化學(xué)性質、微納結構、形态、尺寸、分布等）對(duì)宏觀性能(néng)的影響規律及其調控機理。關注功能(néng)基元的臨界尺寸效應和量子限域效應；明确功能(néng)基元（如鐵電疇、鐵磁疇、孿晶、組分、結構、低維量子材料、人工諧振單元等）與材料宏觀性能(néng)（如力、熱、光、聲、電、磁）之間的關聯；發(fā)現和構築影響材料宏觀新奇物性的關鍵功能(néng)基元。

        （二）序構對(duì)材料宏觀性能(néng)優化增強的作用規律。研究序構（如有序結構、長(cháng)/短程有序結構、梯度結構、無序結構等）引發(fā)的功能(néng)基元間的耦合、增強效應；明晰序構對(duì)材料宏觀性能(néng)的影響機制。

        （三）功能(néng)基元序構的協同關聯效應。揭示功能(néng)基元序構的協同關聯作用機制；發(fā)現超越功能(néng)基元本身的高性能(néng)甚至全新的性能(néng)；闡明“功能(néng)基元+序構”與宏觀性能(néng)的關聯；建立按需設計功能(néng)基元序構的高性能(néng)材料的方法。

        （四）功能(néng)基元序構高性能(néng)材料的制備科學(xué)與表征技術。發(fā)展“自上而下”“自下而上”制備功能(néng)基元序構高性能(néng)新材料的方法與技術；發(fā)展人工序構材料的結構和性能(néng)表征技術。

        二、2022年度資助方向(xiàng)

        （一）功能(néng)基元序構新材料的設計理論、方法和物理基礎。

        1. 研究“功能(néng)基元-人工序構-超越性能(néng)”三者之間關系的物理基礎，探索功能(néng)基元序構導緻變革性材料的新規律、新理論和計算方法。包括功能(néng)基元結構和性能(néng)（力、熱、光、聲、電、磁等）的特征尺寸效應、量子限域效應等；基元之間的關聯和耦合效應；序構導緻的合作、增強和突現性效應等。

        2. 基于功能(néng)基元序構的突破性和變革性新材料體系，發(fā)展功能(néng)基元序構高性能(néng)材料的系統性設計理論和逆向(xiàng)設計方法，形成(chéng)相應的設計軟件和數據庫等。

        （二）下一代信息技術核心材料及器件。

        1. 爲滿足下一代信息系統應用的迫切需求，探索解決光波和電磁波等信息載體在發(fā)射、探測和成(chéng)像中的瓶頸問題, 發(fā)展基于“功能(néng)基元+序構”的太赫茲波段的高效輻射及探測材料和原型器件。研究如下高性能(néng)材料及器件：室溫條件下，工作頻率範圍在0.6-1THz的高功率、連續波輸出的自由電子太赫茲相幹輻射器件；基于二維電子栅控小尺度可編碼有源動态超構表面(miàn)的高速高階太赫茲調制器；基于人工表面(miàn)等離激元超構材料的太赫茲片上高通量信道(dào)傳輸原型器件；工作頻率範圍在0.1-6THz、具有大動态範圍和高輻射功率、在通訊波段下工作的光電導太赫茲源和探測器。

        2. 發(fā)展基于紫外光學(xué)材料的超構透鏡設計方法和加工技術，制備大尺寸、多陣元、高效率的紫外超構透鏡光學(xué)系統原型器件。

        3. 調控極性拓撲疇的自發(fā)序構，研究和發(fā)現拓撲疇三維空間的原子構型及其新奇特性（如負電容、太赫茲諧振等效應），制備可重構、低功耗、高集成(chéng)度的新型信息功能(néng)器件。

        （三）超高性能(néng)結構材料。

        1. 發(fā)展針對(duì)高性能(néng)結構材料的功能(néng)基元序構的理論方法，建立相關的理論模型和設計軟件。重點研究高性能(néng)結構材料中功能(néng)基元的特征尺寸、序構方式與宏觀力學(xué)性能(néng)之間的定量關系，探索序構後(hòu)功能(néng)基元間的耦合所呈現的強韌化新效應，發(fā)展相應的數值模拟方法，研發(fā)先進(jìn)的材料制備技術；通過(guò)研究高性能(néng)材料的變形、斷裂等力學(xué)行爲，驗證設計理論與方法的實用性，形成(chéng)功能(néng)基元序構高性能(néng)結構材料的逆向(xiàng)設計和優化方法、軟件和數據庫等。

        2. 爲滿足航空航天和國(guó)家重大工程等應用的迫切需求，基于“功能(néng)基元+序構”的途徑，重點解決傳統材料強度與塑性和韌性的矛盾，發(fā)展出綜合性能(néng)優異的金屬和無機材料及其制備技術；發(fā)現超輕、超彈、超強、高溫隔熱、吸/透波等新材料，滿足極端服役條件對(duì)材料性能(néng)的苛刻要求，加強對(duì)結構-功能(néng)一體化塑性陶瓷的探索。

        （四）面(miàn)向(xiàng)未來的高性能(néng)能(néng)量轉換與存儲新材料及器件。

        1. 研究功能(néng)基元序構熱電材料中電子/聲子相互作用動力學(xué)的新過(guò)程、新機制、新規律和新效應，爲新一代熱電材料的結構設計和創制、熱電性能(néng)的颠覆性突破提供重要的理論指導；設計和制備多場作用的電-磁-熱多功能(néng)基元序構而成(chéng)的熱電材料，研究序參量互作用增強的耦合效應，發(fā)展高效固态制冷材料。

        2. 基于功能(néng)基元序構新原理，研究用于固态電池、光電轉化和高效催化的關鍵材料及器件。

        三、項目遴選的基本原則

        爲确保實現總體科學(xué)目标，本重大研究計劃要求申請項目的研究内容必須符合本指南要求，圍繞“功能(néng)基元+序構”的研究思路，以“突破性”“颠覆性”性能(néng)爲研究導向(xiàng)，提煉其中的基礎科學(xué)問題，開(kāi)展創新性研究。

        （一）在申請書中需要明确“功能(néng)基元”和“序構”的定義。“功能(néng)基元”的性能(néng)可以是尋常的，但“功能(néng)基元+序構”導緻的宏觀材料的性能(néng)應該超越功能(néng)基元本身，力争實現變革性或颠覆性性能(néng)。

        （二）提出并研究“功能(néng)基元+序構”導緻新效應和高性能(néng)的科學(xué)和技術問題。

        （三）要明确對(duì)實現本重大研究計劃總體科學(xué)目标和解決核心科學(xué)問題的貢獻。

        （四）鼓勵開(kāi)展實質性的國(guó)際合作。

        四、2022年度資助計劃

        對(duì)于有比較好(hǎo)的創新性研究思路或比較好(hǎo)的苗頭但尚需一段時間探索研究的申請，將(jiāng)以培育項目方式予以資助。鼓勵對(duì)功能(néng)基元序構材料基本原理、材料逆向(xiàng)設計、太赫茲材料器件和超高性能(néng)結構材料方向(xiàng)的探索性研究。2022年度拟資助培育項目10項，直接費用平均資助強度約60萬元/項，資助期限爲3年，培育項目申請書中研究期限應填寫“2023年1月1日－2025年12月31日”。

        對(duì)于有較好(hǎo)研究基礎和積累、有明确的重要科學(xué)問題需要進(jìn)一步深入系統研究、體現學(xué)科交叉特征的申請，將(jiāng)以重點支持項目的方式予以資助。2022年度拟資助重點支持項目8項，直接費用平均資助強度約300萬元/項，資助期限爲4年，重點支持項目申請書中研究期限應填寫“2023年1月1日－2026年12月31日”。

        五、申請要求及注意事(shì)項

       （一）申請資格。

       1.具有承擔基礎研究課題的經(jīng)曆；

       2.具有高級專業技術職務（職稱）。

       在站博士後(hòu)研究人員、正在攻讀研究生學(xué)位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作爲申請人進(jìn)行申請。

       （二）限項規定。

       執行《2022年度國(guó)家自然科學(xué)基金項目指南》“申請規定”中限項申請規定的相關要求。

       （三）申請注意事(shì)項。

       1.申請人在填報申請書前，應當認真閱讀本申請須知、本項目指南和《2022年度國(guó)家自然科學(xué)基金項目指南》的相關内容，不符合項目指南、管理辦法和相關要求的申請項目不予受理。

       2.本重大研究計劃項目實行無紙化申請。申報時隻需在線提交申請書，待項目獲批準後(hòu)，將(jiāng)申請書的簽字蓋章頁原件裝訂在《資助項目計劃書》後(hòu)一同上報。

       3.申請書中的資助類别選擇“重大研究計劃”，亞類說明選擇“培育項目”或“重點支持項目”，附注說明選擇“功能(néng)基元序構的高性能(néng)材料基礎研究”，根據申請的具體研究内容選擇相應的申請代碼。

       培育項目和重點支持項目的合作研究單位不得超過(guò)2個。

       4.申請人在申請書“立項依據與研究内容”部分，應當首先說明申請符合本項目指南中的資助研究方向(xiàng)，以及對(duì)解決本重大研究計劃核心科學(xué)問題、實現本重大研究計劃科學(xué)目标的貢獻。

       如果申請人已經(jīng)承擔與本重大研究計劃相關的其他科技計劃項目，應當在申請書正文的“研究基礎與工作條件”部分論述申請項目與其他相關項目的區别與聯系。

       六、報送程序及要求

       1. 10月28日前，申請人以郵件形式上報申報意向(xiàng)至郵箱isis@nimte.ac.cn；

       2. 11月16日前，申請人登錄ISIS系統，在線撰寫申請書并提交；

       3. 11月22日前，科技綜合處系統在線審核并上報基金委。

       七、聯系方式

       國(guó)家自然科學(xué)基金委  工程與材料科學(xué)部材料科學(xué)一處  聯系電話：010-62327144。

       所内：科技綜合處   王古月，15168552932/wanggy@nimte.ac.cn    國(guó)家基金申報專用郵箱：isis@nimte.ac.cn

科技綜合處

10月24日