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“功能导向晶态材料的结构设计与可控制备”重大研究计划2014年度项目指南

日期 2014-09-29   来源:   作者:  【 】   【打印】   【关闭

  晶态材料是长程有序固态材料的总称,具有结构有序稳定、构效关系清楚、本征特性多样、物理内涵丰富、易于复合调控等特征。晶态材料研究正在向以功能为导向,通过结构设计和可控制备获得所需应用特性材料的方向发展。本重大研究计划围绕决定晶态材料特性的关键功能基元、晶态材料宏观功能与微观结构的关系和基于功能基元晶态材料的设计原理和可控制备三个关键科学问题开展研究工作。

  一、科学目标

  本重大研究计划以晶态材料为研究对象,以宏观性质(光、电、磁及其复合性能)与微观(电子、分子、聚集态)结构之间内在关系为主线,旨在揭示决定晶态材料宏观性质的功能基元及其在空间的集成方式,发展功能基元理论,深化对晶态材料功能特性和功能基元本质的认识;开展具有重大科学意义和应用前景的功能晶态材料的设计、合成、制备、表征和应用探索研究,为实现晶态材料功能导向的结构设计和可控制备提供新理论、新方法与新材料体系,推动相关学科的发展。

  二、核心科学问题

  (一)晶态材料功能基元、构效关系及其规律的研究。

  (二)功能导向新型晶态材料的设计。

  (三)功能导向新型晶态功能材料的可控制备与表征。

  三、2014年度重点资助领域和研究方向

  为进一步凝练重大科学问题,在原2009年、2010年、2011年度支持项目基础上,本重大研究计划2014年度拟进行三个领域的集成,以组建优势互补的科研攻关团队,实现在若干重要方向上的突破发展。

  (一)磁电功能分子晶态材料。

  以低维分子基磁体和磁电功能复合分子晶态化合物为研究目标,提出合理设计与合成方法, 发现功能基元及其构效关系与规律。围绕磁、电晶态分子材料功能基元的几何与电子结构特征,发展具有磁、电功能的配位分子基材料的设计与合成方法,着重研究高磁阻塞温度高各向异性能垒单分子磁体(特别是单离子磁体)、低场大磁熵变分子基低温磁制冷材料和电、磁功能复合(特别是电磁耦合)分子材料。探索关键功能基元设计规律,提出功能调控的新思路和新认知,揭示晶态材料功能基元本质特征和基元间相互作与性能的关系。

  (二)分子铁电体材料。

  研究铁电性的产生和起源、自旋交叉-晶格耦合和分子型类钙钛矿铁电化合物的量子顺电效应。研究磁、电、光多重调控机制,探索可能的自旋与极化(或晶格)的耦合效应。以含过渡金属离子配合物为合成靶向,设计、合成具有磁性(如自旋交叉)性质的铁电化合物和具有类钙钛矿型结构(通式ABX3)的分子铁电化合物, 研究磁、电、光多重调控机制,探索自旋与极化(或晶格)的耦合效应及其规律。根据分子铁电化合物的合成策略,引入能够产生结构相变的基元,制备出具有丰富磁性质的分子铁电化合物。寻找高居里温度的钙钛矿型分子铁电体,研究磁-介电行为和可能的量子顺电性质,探索磁-电耦合效应实际应用的可能。

  (三)层状超导和热电材料。

  掌握层状化合物中结构、功能基元和超导/热电性能之间的关联规律,发展优化超导/热电材料物性的新途径和新方法。系统开展晶态过渡族金属V族和VI族层状化合物中功能基元间的相互作用规律及其与超导和热电性能关系研究。深入认识功能基元中的自旋态等特征参量对物性的影响;通过优化剪裁功能基元结构、引入载流子或外场等途径调控自旋态等特征参量,实现晶态材料的结构设计并诱导或强化材料的超导和热电性能;探索功能基元的组装方法,发展新的材料可控制备方法,探索出具有重要研究价值或潜在应用价值的新型超导和热电材料。

  四、2014年度资助计划

  2014年度拟安排项目经费约2500万元,经费全部用于项目集成,拟资助集成项目3项左右,资助期限为3年,平均资助强度为800万元/项(由指导专家和评审专家组根据目标凝练和评议情况确定资助额度)。

  五、申报要求及注意事项

  (一)申请条件。

  本重大研究计划集成项目申请人应当具备以下条件:

  1. 具有承担基础研究课题的经历;

  2. 具有高级专业技术职务(职称);

  3. 主要为获得过本重大研究计划资助的项目负责人,未获得本重大研究计划项目资助的科技人员可联合已获得本重大研究计划资助的项目负责人进行申请。

  正在博士后流动站或者工作站内从事研究、正在攻读研究生学位,以及无工作单位或者所在单位不是依托单位的科学技术人员均不得申请。

  (二)限项规定。

  具有高级专业技术职务(职称)的人员,申请或参与申请本次发布的重大研究计划集成项目不限项。

  (三)申请注意事项。

  1. 项目申请接收与受理。

  (1)本重大研究计划申请书报送日期为2014年10月28-31日16时。申请书由国家自然科学基金委员会项目材料接收工作组负责接收。

  通讯地址:北京市海淀区双清路83号国家自然科学基金委员会项目材料接收工作组(行政楼101房间)

  邮  编:100085

  联系电话:010-62328591

  (2)本重大研究计划2014年度只接收集成项目申请,申请书中研究期限应填写“2015年1月-2017年12月”。

  每个集成项目合作单位数不超过4个;主要参与者必须是集成项目的实际贡献者,不超过8人。

  (3)申请书由化学科学部负责受理。

  2. 申请人注意事项。

  本重大研究计划采用在线撰写申请书方式,对申请人具体要求如下:

  (1)申请人在填报申请书前,应当认真阅读本项目指南,不符合项目指南的申请项目不予受理。

  (2)申请人应根据本重大研究计划拟解决的具体科学问题和项目指南公布的拟资助研究方向,在认真总结和系统梳理本重大研究计划已有相关成果和进展、明确新的提升突破点的基础上,自行拟定项目名称、科学目标、研究内容、技术路线和相应的研究经费等。

  (3)申请人向依托单位索取用户名和密码,登录ISIS系统填写申请书。资助类别选择“重大研究计划”,亚类说明选择“集成项目”,附注说明选择“功能导向晶态材料的结构设计与可控制备”,根据申请的具体研究内容选择相应的申请代码。以上选择不准确或未选择的项目申请将不予受理。

  (4)申请书的报告正文应当按照重大研究计划正文提纲撰写,应突出有限目标和重点突破,明确对实现研究计划总体目标和解决核心科学问题的贡献。

  申请书内容应体现如下几个方面:①在集成方向相关领域近期取得的主要进展;②通过集成拟重点突破的研究内容、拟达到的研究目标或技术指标;③为实现总体科学目标和多学科集成的需要,申请人应承诺在研究材料、基础数据和实验平台上的共享。

  如果申请人已经承担与本重大研究计划相关的国家其他科技计划项目,应当在报告正文的“研究基础”部分论述申请项目与其他相关项目的区别与联系。

  (5) 申请人完成申请书撰写后,在线提交电子申请书,下载并打印最终PDF版本申请书,向依托单位提交签字后的纸质申请书原件。

  (6)申请人应当保证纸质申请书与电子版内容一致。

  3. 依托单位注意事项。

  依托单位应当对本单位申请人所提交申请材料的真实性和完整性进行审核,并在规定时间内将申请材料报送国家自然科学基金委员会。具体要求如下:

  (1)依托单位应当在国家自然科学基金委员会规定的项目申请截止日前提交本单位电子申请书及附件材料,并统一报送经单位签字盖章后的纸质申请书原件(一式一份)以及要求报送的纸质附件材料。

  (2)依托单位报送纸质申请材料时,还应当包括本单位公函和申请项目清单,材料不完整不予接收。

  (3)依托单位提交电子申请书时,应当通过ISIS系统逐项确认。

  (4)依托单位可将纸质申请书直接送达或者邮寄至项目材料接收工作组。采用邮寄方式的,请在项目申请截止日期前(以发信邮戳日期为准)以快递方式邮寄,并在信封左下角注明“重大研究计划项目申请材料”。请勿使用邮政包裹,以免延误申请。

  (四)其他注意事项。

  1.为实现重大研究计划总体科学目标和多学科集成,获得资助的项目负责人应当承诺遵守相关数据和资料管理与共享的规定。

  2.为加强项目的学术交流,促进项目群的形成和多学科交叉与集成,本重大研究计划每年将举办一次资助项目的年度学术交流会,不定期地组织相关领域的学术研讨会。获资助项目负责人有义务参加本重大研究计划指导专家组和管理工作组所组织的上述学术交流活动。

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