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2020年度NSAF联合基金指南(详细版)

文章来源:   时间:2020-01-17

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    国家自然科学基金委员会与中国工程物理研究院共同设立的NSAF联合基金,旨在吸引和调动全国高等院校、科研机构的优秀团队,聚焦国家安全领域核心基础性问题,开展多学科交叉融合前瞻性研究,促进开放和交流,培养高水平国防科技人才,提升国防科技创新能力。

NSAF联合基金2020年度拟资助“培育项目”、“重点支持项目”两类项目,培育项目旨在扩大中国工程物理研究院承建的国家大科学装置的开放共享,促进交流合作;重点支持项目聚焦于国家战略安全领域关键瓶颈问题,面向未来可能应用的交叉学科创新和前瞻性、颠覆性基础科学方向研究。

2020年NSAF联合基金接受以下领域培育项目和重点支持项目申请。培育项目直接费用平均资助强度约为50万/项,资助期限为3年;重点支持项目直接费用平均资助强度为300万元/项,资助期限为4年。

一、培育项目

主要资助科研人员依托中国绵阳研究堆及其中子科学平台、星光-Ⅲ激光装置、高平均功率太赫兹自由电子激光装置和微纳工艺平台等科学装置(平台),开展材料科学、能源科学、生命科学、信息科学等领域和学科交叉前沿问题研究,依托装置的新原理、新方法、新效应与关键技术研究,以及提升科学装置研究能力的实验技术、手段、方法研究。申请本联合基金前,申请人应当与相关装置(平台)所在单位进行沟通,充分了解装置的性能、状态和用户时间分配等情况。申请人可在指南发布的研究领域中自主选择研究领域,自主确定项目名称、研究内容和研究方案等。鼓励申请人与各装置所在单位的研究人员开展合作研究,后者不能作为项目负责人。主要资助范围包括:

1.与绵阳研究堆及其中子科学平台相关的科学技术问题研究(PY1)

1)中子与物质相互作用机制与效应;

2)新能源材料的结构与性能;

3)关联电子体系的自旋和磁性;

4)软物质中分子链结构、功能与特性;

5)先进研究堆设计及其二次源设计与中子源新技术;

6)中子准直、聚焦和单色等束流品质调控新技术及关键器件制备;

7)中子应用新方法及新型实验与数据分析、探测与电子学关键技术;

8)复杂环境下的原位中子辐照与分析技术,样品环境与器件制备;

9)中子科学平台人工智能技术。

(绵阳研究堆及其中子科学平台简介见附件)

2.与星光-Ⅲ装置相关的科学技术问题研究(PY2)

1)相对论等离子体物理;

2)超快原子分子物理;

3)等离子体中的核反应动力学研究;

4)实验室天体物理;温热稠密物质特性;

5)激光加载材料动力学特性;

6)极端条件下的物质结构与物性。

7)超快X光诊断新原理、新方法;超快带电粒子诊断新方法、新技术;

8)超高峰值功率激光放大压缩新方法、新技术及关键器件研制;

9)超高峰值功率激光全域调控技术;

10)超高峰值功率激光时空参数诊断新原理、新方法及新技术。

(星光-Ⅲ装置简介见附件)

3.与高平均功率太赫兹自由电子激光装置相关的科学技术问题研究(PY3)

1)相干强太赫兹波与物质相互作用;

2)太赫兹探测与成像;

3)太赫兹辐射的生物效应及生物安全性;

4)农作物生理生化、大分子及病害检测。

5)加速器及自由电子激光的新原理、新技术及关键部件研制;

6)高亮度电子束的新应用。

(高平均功率太赫兹自由电子激光装置简介见附件)

4.与微纳工艺平台相关的科学技术问题研究(PY4)

1)面向全波段应用的新型微纳光电器件制备及其片上集成(注:纳米加工平台、集成封装平台)

2)利用柔性集成微系统开展脏器病理生物学研究(注:MEMS工艺平台、集成封装平台);

3)基于器件、电路和芯片集成的新型微纳智能仿生系统(注:纳米加工平台、MEMS工艺平台、集成封装平台);

4)超高精度操纵系统中跨纳/微/宏尺度结构和相关性能研究(注:纳米加工平台、MEMS工艺平台、集成封装平台)。

(微纳工艺平台简介见附件)

二、重点支持项目

主要资助高环境适应性的功能材料、复杂场景的感知技术、面向材料性能提升的微纳表面重构技术、量子传感科学等前沿交叉学科和颠覆性概念研究。申请人及研究团队应在相关研究领域有较好的研究基础,对项目指南中列出研究内容不要求面面俱到,但应突出研究重点,能够抓准并切实解决一个或若干个关键科学问题。因《指南》所阐述的研究内容高度概括,申请人及研究团队应当提前与指南发布单位深入交流以加深理解,鼓励优势互补、合作研究。

高环境适应性的功能材料(ZD1)

旨在融合材料学、核科学、化学等学科的理论与方法,面向长时力热、低剂量辐照、复杂气氛、高过载等环境下材料应用的重大基础科学问题,研究复杂环境下材料响应行为和机制,发展适应复杂环境的材料理论、设计新方法和先进制备技术,创制具有高环境适应能力的核材料、含能材料、特种高分子材料、新型电池材料、气氛控制材料、结构支撑材料等新型功能材料,推动面向国家具体需求的材料科学技术的创新发展。主要资助内容:

1.高聚物粘结炸药力热性能调控与机制研究(ZD101)

针对高聚物粘结炸药(PBX)长时蠕变大、拉伸强度低、热导率小等基础性问题,探索PBX炸药性能高效调控的新技术和新方法,以显著提升PBX炸药的力学和导热性能。研究内容包括:(1)高聚物微观结构对PBX炸药力学性能的影响规律研究,力学性能与界面作用协同增强的功能粘结剂的设计开发;(2)PBX炸药界面结构对其力学、导热性能影响机制研究,PBX炸药界面调控及增强技术研究;(3)PBX炸药导热性能理论预测模型研究,PBX炸药高效导热通路的构建及机制研究。

2.高分子材料多尺度结构设计与性能定制(ZD102)

针对高分子材料的高环境适应性需求,研究分子结构、交联网络、介观结构等多维度、多尺度、多层次结构,优化设计原理,实现高分子材料性能定制和高性能化。研究内容包括:(1)常温固化的低应力、负膨胀和自修复热固性树脂的新原理和新技术;(2)具有力学自适应能力的超弹橡胶多尺度结构设计与构筑,其应力水平超过0.2MPa时,应力应变增幅比小于1;(3)适用于亲水性高分子孔材料的气态水分子超薄阻隔涂层设计原理、技术和作用机制;(4)超低吸湿、高强度高分子结构泡沫材料的设计、成型及吸湿机理研究,其密度(0.35±0.05)g/cm3时,压缩模量≥300MPa,饱和吸湿率≤0.25 wt %(25℃,90%RH)。

3.锂系氢化物的强韧化设计及在复杂环境中的损伤行为(ZD103)

针对锂系氢化物在复杂热、力环境下的高适应性需求,研究锂系氢化物的强韧化设计与制备方法,认识其在复杂环境中的损伤行为与机制。研究内容包括:(1)基于单晶陶瓷的高强韧特性,研究择优取向晶锂系氢化物的制备方法和晶粒沿特定方向生长的控制方法,获得厘米量级单晶样品,晶粒单一取向占比≥70%;(2)研究微纳米晶锂系氢化物在电、磁等外场激励下的烧结致密化行为及强韧化机制,发展其在外场激励下的快速致密化烧结方法;(3)研究锂系氢化物在复杂热、力条件下的损伤行为和演化过程,明晰热、力载荷下的裂纹萌生、扩展规律及微观、介观、宏观断裂机制,建立特定条件下锂系氢化物的断裂模型。

针对复杂场景的智能感知技术(ZD2)

旨在探索如何融合传感、检测、人工智能和微纳制造等技术,获得复杂条件下多物理量传感与准确检测的智能感知原理和方法,由此构建新一代智能传感系统,并提升复杂电磁环境中的综合智能感知与自主决策能力。该方向研究将通过需求牵引推动智能感知技术的创新发展。主要资助内容:

1.多层复杂结构状态变化在线监测技术研究(ZD201)

针对空间受限的多层复杂结构各层表面形貌、材料缺陷、层间间隙与应力等微变化在线监测需求,研究适用于长期高精度、免标定、小体积在线监测机理与方法。研究内容包括:(1)表面形貌、材料缺陷、层间间隙与应力等微变化与微振动、光、热、磁、气氛等环境物理场的相互作用机理及关联模型;(2)基于环境物理场微变化反演结构表面形貌、材料缺陷、层间间隙与应力等状态特征的高精度方法;(3)状态特征或环境物理场的长期高精度、免标定、自供能、小体积监测技术。

2.复合敏感智能微传感技术研究(ZD202)

针对微传感器多物理量(六自由度惯性量、温度、压力)复合敏感、强轴间耦合、正交非线性等误差干扰问题,研究轴间解耦与误差校正补偿方法、微能源能量密度提升以及多单元集成微纳工艺技术。具体研究内容包括:(1)研究多通道微弱信号模态分离、多环路复用控制及诊断校正方法,构建多路复合敏感信号的高精度检测解调模型。主要性能指标:轴间耦合、正交干扰抑制优于40dB;(2)研究一体化结构的微型电化学储能元件材料体系设计及其功能层构筑方法,研究兼容性加工工艺技术,实现高致密复合电化学储能单元的长时间稳定工作。主要性能指标:总厚度不超过2.0mm,输出功率不低于1W/cm2

3.面向复杂环境的多任务AI大脑模型与架构研究(ZD203)

针对体积、能源等资源受限条件下动态目标的复杂环境智能感知、多任务协同等问题,研究基于AI的多层级智能感知模型和自主决策体系,构建低功耗可重构的智能大脑硬件架构。具体研究内容包括:(1)研究近垂直方向目标电磁散射机制及智能驱动的稳健识别方法;(2)研究人工神经网络与神经形态计算相融合的动态场景实时在线学习方法,研究可重构AI硬件架构,以发展AI准确和高效的自主决策能力;(3)研究从多个独立AI模型到统一的融合型神经网络模型的映射优化方法,研究不同任务AI网络间的计算资源动态复用和分配方法,以优化融合型网络的功耗和时延。

材料性能提升的微纳表面重构技术(ZD3)

旨在融合材料科学、表面/界面科学与微纳技术,对材料表面进行微纳米尺度加工与操控,达到材料表面形貌重构、组织结构调控、环境适应性提升、特定功能设计等目的,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环境中的综合性能。主要研究内容涉及材料的微纳尺度效应与应用、微纳尺度组织结构调控机理与表征、表面微纳结构与功能设计等。主要资助内容:

1.贮氢材料表面重构与活性调控(ZD301)

针对贮氢材料(包含但不限于U、Pd、ZrCo、LaNi5等)表/界面活性丧失等问题,基于表面重构的微纳技术,通过调整化学组分、设计微观结构和控制能量状态,探索增强表/界面活性的机理和方法,揭示氢同位素与重构层和基体间相互作用。研究内容包括:(1)研究贮氢材料表面/界面形态、成分、表面重构和微观结构对吸/放氢动力学及热力学的影响;(2)研究氢同位素和杂质气体在贮氢材料表/界面作用机制及其结构演变规律,通过表/界面同质重构和异质重构等方式,提升贮氢材料在含杂氢气氛中的氢反应活性;(3)基于表/界面重构新方法、新技术,发展适用于含空气氢气氛的贮氢新材料,贮氢容量≥200ml/g,室温平衡氢压≤0.1Pa,吸氢2min能达到理论贮氢容量90%以上。

2.储能材料表面重构及其表界面调控(ZD302)

针对电化学储能材料衰变分解及功能层间融合扩散等物理、化学问题,采用表面重构技术,实现对储能材料表/界面的精确控制,减缓活性材料分解速率,提升快速响应速率。研究内容包括:(1)对于水系电池高活性高比表面正负极材料的表面成分及其结构的精细控制,解析枝晶生长机制,研究材料表面重构技术对材料热力学稳定性和电化学过程的影响,阐释表面微观结构和材料比功率特性及温度适应性之间的构效关系; (2)基于极低容量衰减率的高比容量正极材料及电解质/电极表界面精细结构设计技术,探索表界面重构技术对界面阻抗及宽温域(-40~70℃)条件下离子输运特性的影响。

3.活性金属表面功能化设计与制备(ZD303)

针对高活性金属材料表面易腐蚀导致材料性能退化的问题,发展活性金属材料表面微纳调控技术,对晶格对称性低、化学活性高的典型金属表面进行微纳结构的设计和制备,实现使役性能的调控。研究内容包括:(1)设计和制备低对称高活性金属材料表面纳米功能层,掌握表面纳米功能层的形成与调控方法,较改性前提高材料表面力学性能和腐蚀性能,表面显微硬度提高50%以上,氧化腐蚀速率降低50%以上;(2)研究表面纳米功能层对活性材料腐蚀性能的影响,揭示表面功能层对水、氢等高渗透性介质的阻滞机制;(3)运用高空间分辨的表征技术,原位研究改性表面腐蚀早期形核点、腐蚀产物特征,揭示表面腐蚀动力过程与规律。

针对信息安全保障的量子传感科学技术(ZD4)

旨在围绕着量子传感技术基础,系统开展从结构分析到动力学响应、以及稳定性和可靠性的尺度效应等方面的全链条研究。主要资助内容:

1.小型化单元中惯性信号的高精度传感物理基础(ZD401)

研究高精度惯性传感系统小型化所涉及的原子(自旋),光学,电热和电磁信号等多物理过程量子调控机理。揭示小型化高信噪比原子气室惯性信号产生、表征及其惯性敏感机制,获得惯性测量灵敏度和系统尺寸的定量关系。研究内容包括:研究小型化气室条件下原子极化和弛豫过程对惯性信号精密测量的影响,研究小型化气室条件下最优气体组分;探索微型激光高效泵浦、检测、芯片化无磁温度控制、小型化高效磁屏蔽以及干扰场抑制等关键技术;研究小型核磁共振陀螺大动态范围,高响应速度,闭环控制原理,突破惯性信号高速高精度处理软硬件关键技术。

2.面向整体可靠性的信息感知及安全共享研究(ZD402)

针对系统整体长时间可靠性保障技术的科学基础,研究关键物理量的原位在线测量方法以及关键数据分享的安全基础和实现机制。研究内容包括:针对特种材料与结构的稳定性和可靠性,研究基于磁性测量、同位素信号提取、稀疏数据成像等在线检测评估方案;针对系统整体可靠性的实际问题,研究基于量子物理原理的关键数据共享的安全机制(包括安全性定义、量子身份认证、密钥分发在侧信道攻击的安全性等);对信息采集和共享全过程,建立有数据支持和严格安全性证明的评估、预测方法。

3.关于时空量子感知的高精度谱学(ZD403)

围绕空间分辨的仿生功能单元的结构和光磁场响应,开展高精度测量技术的物理基础研究。研究内容包括:针对结构和磁场响应动力学发展中子散射技术;应用带极化分析的中子小角散射技术研究磁感应单元在磁场响应过程中的形态变化,和利用中子自旋回波非弹模式来跟踪动力学过程,实现大于2mm空间测量范围和10ns时间测量尺度;针对光场响应发展百飞秒(100fs)时间分辨二维光谱探测技术,侦测光激发诱导的体系超快动力学过程。

三、申请注意事项

1.本联合基金作为国家自然科学基金的组成部分,其申请、评审、管理和资金使用按照《国家自然科学基金条例》《国家自然科学基金联合基金管理办法》和《国家自然科学基金资助项目资金管理办法》等有关规定执行。

2.本联合基金项目与科学基金其他相关类型项目共同限项申请,限制申请和承担项目总数及其共同限项项目类型以基金委正式发布为准。

3.“培育项目”申请人应当具有高级专业技术职务(职称)或者具有博士学位;“重点支持项目”申请人应当具有高级专业技术职务(职称)。

4.申请书资助类别选择“联合基金项目”,亚类说明选择:“培育项目”或“重点支持项目” ;附注说明选择“NSAF联合基金”,申请代码1须选择A06,申请代码2按实际研究方向选择相应学科申请代码(如A040204、B030106、E021101等)。

5.申请NSAF联合基金时,应当根据2020年度资助的主要研究领域确定具体的项目名称,并在申请书正文开头说明所针对的研究领域名称(如:本申请针对重点支持项目“材料性能提升的微纳表面重构技术”方向中“储能材料表面重构及其表界面调控”指南内容,……);申请培育项目时,应当在正文开头说明所针对的装置/平台,以及需要相关装置/平台提供的机时、实验条件、技术支持等,以便评审专家清楚了解申请人所针对的题目和内容。

6.申请项目应当符合本《指南》的资助范围与要求。项目名称、具体研究方案、研究内容和目标等由申请人提出,要求申请人按照培育项目或重点支持项目申请书撰写提纲撰写申请书。如果申请人已经承担与本联合基金相关的国家其他科技计划项目,应当在申请书正文的“研究基础与工作条件”部分论述申请项目与其他相关项目的区别与联系。

7.申请项目评审通过后,申请人及所在单位将收到签订“NSAF联合基金协议书”的通知。申请人接到通知后,应当及时与中国工程物理研究院基金办联系,在通知规定的时间内完成协议书签订工作。

8.资助项目在执行期间取得的研究成果,包括发表论文、专著、专利、奖励等,必须标注“国家自然科学基金委员会–中国工程物理研究院NSAF联合基金资助[No.U1230*****(即批准号)]”,或“Supported by NSAF”,并按照协议中要求的“成果形式”向中国工程物理研究院提供结题资料。

四、联系方式

国家自然科学基金委员会数理科学部

地    址:北京市海淀区双清路83号

    编:100085

人:李会红

    话:010-62325069

电子邮件:phy-2@nsfc.gov.cn   

 

中国工程物理研究院科研技术部

    址:四川绵阳919信箱6分箱

    编:621900

人:王娜  刘冬燕

    话:0816-24803590816-2488728

电子邮件:nsaf @caep.cn

五、附件下载

附件大科学装置及平台简介.pdf

 

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