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2020年度NSAF聯合基金指南(詳細版)

文章來源:   時間:2020-01-17 訪問數:

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    國家自然科學基金委員會與中國工程物理研究院共同設立的NSAF聯合基金,旨在吸引和調動全國高等院校、科研機構的優秀團隊,聚焦國家安全領域核心基礎性問題,開展多學科交叉融合前瞻性研究,促進開放和交流,培養高水平國防科技人才,提升國防科技創新能力。

NSAF聯合基金2020年度擬資助“培育項目”、“重點支持項目”兩類項目,培育項目旨在擴大中國工程物理研究院承建的國家大科學裝置的開放共享,促進交流合作;重點支持項目聚焦于國家戰略安全領域關鍵瓶頸問題,面向未來可能應用的交叉學科創新和前瞻性、顛覆性基礎科學方向研究。

2020年NSAF聯合基金接受以下領域培育項目和重點支持項目申請。培育項目直接費用平均資助強度約為50萬/項,資助期限為3年;重點支持項目直接費用平均資助強度為300萬元/項,資助期限為4年。

一、培育項目

主要資助科研人員依托中國綿陽研究堆及其中子科學平臺、星光-Ⅲ激光裝置、高平均功率太赫茲自由電子激光裝置和微納工藝平臺等科學裝置(平臺),開展材料科學、能源科學、生命科學、信息科學等領域和學科交叉前沿問題研究,依托裝置的新原理、新方法、新效應與關鍵技術研究,以及提升科學裝置研究能力的實驗技術、手段、方法研究。申請本聯合基金前,申請人應當與相關裝置(平臺)所在單位進行溝通,充分了解裝置的性能、狀態和用戶時間分配等情況。申請人可在指南發布的研究領域中自主選擇研究領域,自主確定項目名稱、研究內容和研究方案等。鼓勵申請人與各裝置所在單位的研究人員開展合作研究,后者不能作為項目負責人。主要資助范圍包括:

1.與綿陽研究堆及其中子科學平臺相關的科學技術問題研究(PY1)

1)中子與物質相互作用機制與效應;

2)新能源材料的結構與性能;

3)關聯電子體系的自旋和磁性;

4)軟物質中分子鏈結構、功能與特性;

5)先進研究堆設計及其二次源設計與中子源新技術;

6)中子準直、聚焦和單色等束流品質調控新技術及關鍵器件制備;

7)中子應用新方法及新型實驗與數據分析、探測與電子學關鍵技術;

8)復雜環境下的原位中子輻照與分析技術,樣品環境與器件制備;

9)中子科學平臺人工智能技術。

(綿陽研究堆及其中子科學平臺簡介見附件)

2.與星光-Ⅲ裝置相關的科學技術問題研究(PY2)

1)相對論等離子體物理;

2)超快原子分子物理;

3)等離子體中的核反應動力學研究;

4)實驗室天體物理;溫熱稠密物質特性;

5)激光加載材料動力學特性;

6)極端條件下的物質結構與物性。

7)超快X光診斷新原理、新方法;超快帶電粒子診斷新方法、新技術;

8)超高峰值功率激光放大壓縮新方法、新技術及關鍵器件研制;

9)超高峰值功率激光全域調控技術;

10)超高峰值功率激光時空參數診斷新原理、新方法及新技術。

(星光-Ⅲ裝置簡介見附件)

3.與高平均功率太赫茲自由電子激光裝置相關的科學技術問題研究(PY3)

1)相干強太赫茲波與物質相互作用;

2)太赫茲探測與成像;

3)太赫茲輻射的生物效應及生物安全性;

4)農作物生理生化、大分子及病害檢測。

5)加速器及自由電子激光的新原理、新技術及關鍵部件研制;

6)高亮度電子束的新應用。

(高平均功率太赫茲自由電子激光裝置簡介見附件)

4.與微納工藝平臺相關的科學技術問題研究(PY4)

1)面向全波段應用的新型微納光電器件制備及其片上集成(注:納米加工平臺、集成封裝平臺)

2)利用柔性集成微系統開展臟器病理生物學研究(注:MEMS工藝平臺、集成封裝平臺);

3)基于器件、電路和芯片集成的新型微納智能仿生系統(注:納米加工平臺、MEMS工藝平臺、集成封裝平臺);

4)超高精度操縱系統中跨納/微/宏尺度結構和相關性能研究(注:納米加工平臺、MEMS工藝平臺、集成封裝平臺)。

(微納工藝平臺簡介見附件)

二、重點支持項目

主要資助高環境適應性的功能材料、復雜場景的感知技術、面向材料性能提升的微納表面重構技術、量子傳感科學等前沿交叉學科和顛覆性概念研究。申請人及研究團隊應在相關研究領域有較好的研究基礎,對項目指南中列出研究內容不要求面面俱到,但應突出研究重點,能夠抓準并切實解決一個或若干個關鍵科學問題。因《指南》所闡述的研究內容高度概括,申請人及研究團隊應當提前與指南發布單位深入交流以加深理解,鼓勵優勢互補、合作研究。

高環境適應性的功能材料(ZD1)

旨在融合材料學、核科學、化學等學科的理論與方法,面向長時力熱、低劑量輻照、復雜氣氛、高過載等環境下材料應用的重大基礎科學問題,研究復雜環境下材料響應行為和機制,發展適應復雜環境的材料理論、設計新方法和先進制備技術,創制具有高環境適應能力的核材料、含能材料、特種高分子材料、新型電池材料、氣氛控制材料、結構支撐材料等新型功能材料,推動面向國家具體需求的材料科學技術的創新發展。主要資助內容:

1.高聚物粘結炸藥力熱性能調控與機制研究(ZD101)

針對高聚物粘結炸藥(PBX)長時蠕變大、拉伸強度低、熱導率小等基礎性問題,探索PBX炸藥性能高效調控的新技術和新方法,以顯著提升PBX炸藥的力學和導熱性能。研究內容包括:(1)高聚物微觀結構對PBX炸藥力學性能的影響規律研究,力學性能與界面作用協同增強的功能粘結劑的設計開發;(2)PBX炸藥界面結構對其力學、導熱性能影響機制研究,PBX炸藥界面調控及增強技術研究;(3)PBX炸藥導熱性能理論預測模型研究,PBX炸藥高效導熱通路的構建及機制研究。

2.高分子材料多尺度結構設計與性能定制(ZD102)

針對高分子材料的高環境適應性需求,研究分子結構、交聯網絡、介觀結構等多維度、多尺度、多層次結構,優化設計原理,實現高分子材料性能定制和高性能化。研究內容包括:(1)常溫固化的低應力、負膨脹和自修復熱固性樹脂的新原理和新技術;(2)具有力學自適應能力的超彈橡膠多尺度結構設計與構筑,其應力水平超過0.2MPa時,應力應變增幅比小于1;(3)適用于親水性高分子孔材料的氣態水分子超薄阻隔涂層設計原理、技術和作用機制;(4)超低吸濕、高強度高分子結構泡沫材料的設計、成型及吸濕機理研究,其密度(0.35±0.05)g/cm3時,壓縮模量≥300MPa,飽和吸濕率≤0.25 wt %(25℃,90%RH)。

3.鋰系氫化物的強韌化設計及在復雜環境中的損傷行為(ZD103)

針對鋰系氫化物在復雜熱、力環境下的高適應性需求,研究鋰系氫化物的強韌化設計與制備方法,認識其在復雜環境中的損傷行為與機制。研究內容包括:(1)基于單晶陶瓷的高強韌特性,研究擇優取向晶鋰系氫化物的制備方法和晶粒沿特定方向生長的控制方法,獲得厘米量級單晶樣品,晶粒單一取向占比≥70%;(2)研究微納米晶鋰系氫化物在電、磁等外場激勵下的燒結致密化行為及強韌化機制,發展其在外場激勵下的快速致密化燒結方法;(3)研究鋰系氫化物在復雜熱、力條件下的損傷行為和演化過程,明晰熱、力載荷下的裂紋萌生、擴展規律及微觀、介觀、宏觀斷裂機制,建立特定條件下鋰系氫化物的斷裂模型。

針對復雜場景的智能感知技術(ZD2)

旨在探索如何融合傳感、檢測、人工智能和微納制造等技術,獲得復雜條件下多物理量傳感與準確檢測的智能感知原理和方法,由此構建新一代智能傳感系統,并提升復雜電磁環境中的綜合智能感知與自主決策能力。該方向研究將通過需求牽引推動智能感知技術的創新發展。主要資助內容:

1.多層復雜結構狀態變化在線監測技術研究(ZD201)

針對空間受限的多層復雜結構各層表面形貌、材料缺陷、層間間隙與應力等微變化在線監測需求,研究適用于長期高精度、免標定、小體積在線監測機理與方法。研究內容包括:(1)表面形貌、材料缺陷、層間間隙與應力等微變化與微振動、光、熱、磁、氣氛等環境物理場的相互作用機理及關聯模型;(2)基于環境物理場微變化反演結構表面形貌、材料缺陷、層間間隙與應力等狀態特征的高精度方法;(3)狀態特征或環境物理場的長期高精度、免標定、自供能、小體積監測技術。

2.復合敏感智能微傳感技術研究(ZD202)

針對微傳感器多物理量(六自由度慣性量、溫度、壓力)復合敏感、強軸間耦合、正交非線性等誤差干擾問題,研究軸間解耦與誤差校正補償方法、微能源能量密度提升以及多單元集成微納工藝技術。具體研究內容包括:(1)研究多通道微弱信號模態分離、多環路復用控制及診斷校正方法,構建多路復合敏感信號的高精度檢測解調模型。主要性能指標:軸間耦合、正交干擾抑制優于40dB;(2)研究一體化結構的微型電化學儲能元件材料體系設計及其功能層構筑方法,研究兼容性加工工藝技術,實現高致密復合電化學儲能單元的長時間穩定工作。主要性能指標:總厚度不超過2.0mm,輸出功率不低于1W/cm2。

3.面向復雜環境的多任務AI大腦模型與架構研究(ZD203)

針對體積、能源等資源受限條件下動態目標的復雜環境智能感知、多任務協同等問題,研究基于AI的多層級智能感知模型和自主決策體系,構建低功耗可重構的智能大腦硬件架構。具體研究內容包括:(1)研究近垂直方向目標電磁散射機制及智能驅動的穩健識別方法;(2)研究人工神經網絡與神經形態計算相融合的動態場景實時在線學習方法,研究可重構AI硬件架構,以發展AI準確和高效的自主決策能力;(3)研究從多個獨立AI模型到統一的融合型神經網絡模型的映射優化方法,研究不同任務AI網絡間的計算資源動態復用和分配方法,以優化融合型網絡的功耗和時延。

材料性能提升的微納表面重構技術(ZD3)

旨在融合材料科學、表面/界面科學與微納技術,對材料表面進行微納米尺度加工與操控,達到材料表面形貌重構、組織結構調控、環境適應性提升、特定功能設計等目的,提高核材料、含能材料、高分子材料及其他功能材料在特定使用環境中的綜合性能。主要研究內容涉及材料的微納尺度效應與應用、微納尺度組織結構調控機理與表征、表面微納結構與功能設計等。主要資助內容:

1.貯氫材料表面重構與活性調控(ZD301)

針對貯氫材料(包含但不限于U、Pd、ZrCo、LaNi5等)表/界面活性喪失等問題,基于表面重構的微納技術,通過調整化學組分、設計微觀結構和控制能量狀態,探索增強表/界面活性的機理和方法,揭示氫同位素與重構層和基體間相互作用。研究內容包括:(1)研究貯氫材料表面/界面形態、成分、表面重構和微觀結構對吸/放氫動力學及熱力學的影響;(2)研究氫同位素和雜質氣體在貯氫材料表/界面作用機制及其結構演變規律,通過表/界面同質重構和異質重構等方式,提升貯氫材料在含雜氫氣氛中的氫反應活性;(3)基于表/界面重構新方法、新技術,發展適用于含空氣氫氣氛的貯氫新材料,貯氫容量≥200ml/g,室溫平衡氫壓≤0.1Pa,吸氫2min能達到理論貯氫容量90%以上。

2.儲能材料表面重構及其表界面調控(ZD302)

針對電化學儲能材料衰變分解及功能層間融合擴散等物理、化學問題,采用表面重構技術,實現對儲能材料表/界面的精確控制,減緩活性材料分解速率,提升快速響應速率。研究內容包括:(1)對于水系電池高活性高比表面正負極材料的表面成分及其結構的精細控制,解析枝晶生長機制,研究材料表面重構技術對材料熱力學穩定性和電化學過程的影響,闡釋表面微觀結構和材料比功率特性及溫度適應性之間的構效關系; (2)基于極低容量衰減率的高比容量正極材料及電解質/電極表界面精細結構設計技術,探索表界面重構技術對界面阻抗及寬溫域(-40~70℃)條件下離子輸運特性的影響。

3.活性金屬表面功能化設計與制備(ZD303)

針對高活性金屬材料表面易腐蝕導致材料性能退化的問題,發展活性金屬材料表面微納調控技術,對晶格對稱性低、化學活性高的典型金屬表面進行微納結構的設計和制備,實現使役性能的調控。研究內容包括:(1)設計和制備低對稱高活性金屬材料表面納米功能層,掌握表面納米功能層的形成與調控方法,較改性前提高材料表面力學性能和腐蝕性能,表面顯微硬度提高50%以上,氧化腐蝕速率降低50%以上;(2)研究表面納米功能層對活性材料腐蝕性能的影響,揭示表面功能層對水、氫等高滲透性介質的阻滯機制;(3)運用高空間分辨的表征技術,原位研究改性表面腐蝕早期形核點、腐蝕產物特征,揭示表面腐蝕動力過程與規律。

針對信息安全保障的量子傳感科學技術(ZD4)

旨在圍繞著量子傳感技術基礎,系統開展從結構分析到動力學響應、以及穩定性和可靠性的尺度效應等方面的全鏈條研究。主要資助內容:

1.小型化單元中慣性信號的高精度傳感物理基礎(ZD401)

研究高精度慣性傳感系統小型化所涉及的原子(自旋),光學,電熱和電磁信號等多物理過程量子調控機理。揭示小型化高信噪比原子氣室慣性信號產生、表征及其慣性敏感機制,獲得慣性測量靈敏度和系統尺寸的定量關系。研究內容包括:研究小型化氣室條件下原子極化和弛豫過程對慣性信號精密測量的影響,研究小型化氣室條件下最優氣體組分;探索微型激光高效泵浦、檢測、芯片化無磁溫度控制、小型化高效磁屏蔽以及干擾場抑制等關鍵技術;研究小型核磁共振陀螺大動態范圍,高響應速度,閉環控制原理,突破慣性信號高速高精度處理軟硬件關鍵技術。

2.面向整體可靠性的信息感知及安全共享研究(ZD402)

針對系統整體長時間可靠性保障技術的科學基礎,研究關鍵物理量的原位在線測量方法以及關鍵數據分享的安全基礎和實現機制。研究內容包括:針對特種材料與結構的穩定性和可靠性,研究基于磁性測量、同位素信號提取、稀疏數據成像等在線檢測評估方案;針對系統整體可靠性的實際問題,研究基于量子物理原理的關鍵數據共享的安全機制(包括安全性定義、量子身份認證、密鑰分發在側信道攻擊的安全性等);對信息采集和共享全過程,建立有數據支持和嚴格安全性證明的評估、預測方法。

3.關于時空量子感知的高精度譜學(ZD403)

圍繞空間分辨的仿生功能單元的結構和光磁場響應,開展高精度測量技術的物理基礎研究。研究內容包括:針對結構和磁場響應動力學發展中子散射技術;應用帶極化分析的中子小角散射技術研究磁感應單元在磁場響應過程中的形態變化,和利用中子自旋回波非彈模式來跟蹤動力學過程,實現大于2mm空間測量范圍和10ns時間測量尺度;針對光場響應發展百飛秒(100fs)時間分辨二維光譜探測技術,偵測光激發誘導的體系超快動力學過程。

三、申請注意事項

1.本聯合基金作為國家自然科學基金的組成部分,其申請、評審、管理和資金使用按照《國家自然科學基金條例》《國家自然科學基金聯合基金管理辦法》和《國家自然科學基金資助項目資金管理辦法》等有關規定執行。

2.本聯合基金項目與科學基金其他相關類型項目共同限項申請,限制申請和承擔項目總數及其共同限項項目類型以基金委正式發布為準。

3.“培育項目”申請人應當具有高級專業技術職務(職稱)或者具有博士學位;“重點支持項目”申請人應當具有高級專業技術職務(職稱)。

4.申請書資助類別選擇“聯合基金項目”,亞類說明選擇:“培育項目”或“重點支持項目” ;附注說明選擇“NSAF聯合基金”,申請代碼1須選擇A06,申請代碼2按實際研究方向選擇相應學科申請代碼(如A040204、B030106、E021101等)。

5.申請NSAF聯合基金時,應當根據2020年度資助的主要研究領域確定具體的項目名稱,并在申請書正文開頭說明所針對的研究領域名稱(如:本申請針對重點支持項目“材料性能提升的微納表面重構技術”方向中“儲能材料表面重構及其表界面調控”指南內容,……);申請培育項目時,應當在正文開頭說明所針對的裝置/平臺,以及需要相關裝置/平臺提供的機時、實驗條件、技術支持等,以便評審專家清楚了解申請人所針對的題目和內容。

6.申請項目應當符合本《指南》的資助范圍與要求。項目名稱、具體研究方案、研究內容和目標等由申請人提出,要求申請人按照培育項目或重點支持項目申請書撰寫提綱撰寫申請書。如果申請人已經承擔與本聯合基金相關的國家其他科技計劃項目,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別與聯系。

7.申請項目評審通過后,申請人及所在單位將收到簽訂“NSAF聯合基金協議書”的通知。申請人接到通知后,應當及時與中國工程物理研究院基金辦聯系,在通知規定的時間內完成協議書簽訂工作。

8.資助項目在執行期間取得的研究成果,包括發表論文、專著、專利、獎勵等,必須標注“國家自然科學基金委員會–中國工程物理研究院NSAF聯合基金資助[No.U1230*****(即批準號)]”,或“Supported by NSAF”,并按照協議中要求的“成果形式”向中國工程物理研究院提供結題資料。

四、聯系方式

國家自然科學基金委員會數理科學部

地    址:北京市海淀區雙清路83號

    編:100085

人:李會紅

    話:010-62325069

電子郵件:[email protected]   

 

中國工程物理研究院科研技術部

    址:四川綿陽919信箱6分箱

    編:621900

人:王娜  劉冬燕

    話:0816-2480359,0816-2488728

電子郵件:nsaf @caep.cn

五、附件下載

附件大科學裝置及平臺簡介.pdf

 

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