關(guān)于發(fā)布面向未來技術(shù)的表界面科學(xué)基礎(chǔ)重大研究計(jì)劃2024年度項(xiàng)目指南的通告

　　國(guó)科金發(fā)計(jì)〔2024〕163號(hào)

　　國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)現(xiàn)發(fā)布面向未來技術(shù)的表界面科學(xué)基礎(chǔ)重大研究計(jì)劃2024年度項(xiàng)目指南，請(qǐng)申請(qǐng)人及依托單位按項(xiàng)目指南所述要求和注意事項(xiàng)申請(qǐng)。

　　國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)

　　2024年7月30日

　　面向未來技術(shù)的表界面科學(xué)基礎(chǔ)重大研究計(jì)劃

　　2024年度項(xiàng)目指南

　　表界面科學(xué)跨越物質(zhì)、能源和信息等眾多基礎(chǔ)學(xué)科，是催化、超導(dǎo)和芯片等國(guó)家重大戰(zhàn)略需求的共性科學(xué)基礎(chǔ)。本重大研究計(jì)劃針對(duì)表界面相關(guān)的共性核心科學(xué)問題，開展表界面結(jié)構(gòu)、電子態(tài)和物性的精密探測(cè)、精確計(jì)算和精準(zhǔn)調(diào)控等研究，發(fā)展研究表界面的新方法、新工具和新理論，為若干未來關(guān)鍵技術(shù)的突破夯實(shí)科學(xué)基礎(chǔ)，為我國(guó)新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

　　一、科學(xué)目標(biāo)

　　本重大研究計(jì)劃立足于若干未來技術(shù)中涉及到的共性表界面科學(xué)問題，聚焦于固體功能體系的表界面構(gòu)筑、探測(cè)與模擬，實(shí)現(xiàn)表界面結(jié)構(gòu)與功能的精準(zhǔn)調(diào)控，助力能源催化、界面超導(dǎo)和芯片器件等重大領(lǐng)域的發(fā)展，提升我國(guó)在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的原始創(chuàng)新能力。

　　二、核心科學(xué)問題

　　本重大研究計(jì)劃圍繞功能體系中的表界面態(tài)這一核心科學(xué)問題，集中開展以下三方面研究：

　　(一)表界面態(tài)的探測(cè)與表征。

　　發(fā)展表界面精準(zhǔn)表征新方法，建立微弱信號(hào)增強(qiáng)新原理，解決表界面態(tài)探測(cè)難題，實(shí)現(xiàn)固體表界面態(tài)的精密檢測(cè)。

　　(二)表界面態(tài)的理論與計(jì)算。

　　探究表界面不同物相間的相互作用，在微觀層次闡明表界面耦合機(jī)制，在時(shí)間、空間和能量等多維度對(duì)表界面態(tài)進(jìn)行理論描述與計(jì)算模擬。

　　(三)表界面態(tài)的設(shè)計(jì)與調(diào)控。

　　揭示表界面結(jié)構(gòu)可控構(gòu)筑的基本原理，在原子水平精準(zhǔn)構(gòu)筑表界面結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)表界面態(tài)與表界面物性的定量描述和精確調(diào)控。

　　三、2024年度資助研究方向

　　(一)培育項(xiàng)目。

　　圍繞能源催化、界面超導(dǎo)和芯片器件等重大領(lǐng)域中與表界面相關(guān)的上述共性科學(xué)問題，對(duì)于探索性強(qiáng)、選題新穎、前期研究基礎(chǔ)較好的申請(qǐng)項(xiàng)目，將以培育項(xiàng)目的方式予以資助，優(yōu)先支持以下研究方向：

　　1. 表界面精密探測(cè)新技術(shù)。

　　針對(duì)掩埋于固體深處的界面難以探測(cè)這一難題，發(fā)展界面探測(cè)的新原理和新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)固體界面的直接表征。針對(duì)表界面探測(cè)信號(hào)微弱且難以與體相探測(cè)信號(hào)區(qū)分的難題，開發(fā)微弱信號(hào)的抽取和放大方法，實(shí)現(xiàn)表界面的精密探測(cè)。

　　2. 表界面精確計(jì)算新理論。

　　發(fā)展用于表界面體系的高效算法，實(shí)現(xiàn)非周期、非連續(xù)和非同質(zhì)的表界面體系模擬。針對(duì)表界面結(jié)構(gòu)演化、電荷轉(zhuǎn)移和能量傳遞等過程，建立不同時(shí)空尺度上表界面相關(guān)過程動(dòng)態(tài)模擬新方法，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜表界面體系的精確計(jì)算。

　　3. 表界面精準(zhǔn)構(gòu)筑新方法。

　　發(fā)展表界面體系的原子級(jí)構(gòu)筑方法與技術(shù)，實(shí)現(xiàn)表界面結(jié)構(gòu)與成分的功能導(dǎo)向精準(zhǔn)構(gòu)筑。闡明表界面的結(jié)構(gòu)、成分與外場(chǎng)對(duì)表界面態(tài)的調(diào)控機(jī)制，建立表界面物性精細(xì)調(diào)控的系統(tǒng)方法。

　　(二)重點(diǎn)支持項(xiàng)目。

　　依據(jù)核心科學(xué)問題和目標(biāo)，對(duì)于前期研究積累較好、對(duì)總體目標(biāo)有較大推動(dòng)作用的申請(qǐng)項(xiàng)目，將以重點(diǎn)支持項(xiàng)目的方式予以資助，優(yōu)先支持以下研究方向：

　　1. 表界面探測(cè)方法。

　　(1)表界面催化活性的超高空間分辨可視化技術(shù)。發(fā)展催化體系表界面態(tài)的原子級(jí)分辨檢測(cè)技術(shù)，探索并建立其與催化活性的定量關(guān)系，實(shí)現(xiàn)表界面催化活性的可視化展示。通過高精度的表界面態(tài)調(diào)控與分析，探究催化位點(diǎn)的活性本源，為提高非貴金屬的催化效率提供表界面科學(xué)基礎(chǔ)。

　　(2)表界面電荷輸運(yùn)的寬時(shí)域四維成像掃描電子顯微鏡技術(shù)。發(fā)展跨越飛秒與亞秒時(shí)間尺度和微納空間分辨的四維成像技術(shù)，探索表界面電荷在時(shí)間與空間維度上的能量轉(zhuǎn)移及定向傳輸機(jī)制，為能源催化和半導(dǎo)體器件的發(fā)展提供技術(shù)手段。

　　(3)表界面自旋性質(zhì)的單自旋尺度精密探測(cè)。有機(jī)磁性材料關(guān)乎未來信息技術(shù)，其分子間自旋相互作用以及分子-電極間多體相互作用是分子自旋器件的基礎(chǔ)。利用表面配位與在位反應(yīng)等方法精確構(gòu)筑分子自旋體系，在單自旋尺度定量研究不同殼層電子間的多重自旋相互作用，為構(gòu)筑高性能分子自旋器件奠定基礎(chǔ)。

　　2. 表界面新奇物態(tài)。

　　(1)表界面新奇物態(tài)的理論預(yù)測(cè)。針對(duì)低維范德華材料表界面新奇物態(tài)，構(gòu)建范德華材料表界面結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫，通過理論計(jì)算闡釋新物態(tài)和新物性的產(chǎn)生機(jī)制。利用高通量計(jì)算和機(jī)器學(xué)習(xí)等方法，構(gòu)建可用于預(yù)測(cè)復(fù)雜表界面體系物態(tài)的計(jì)算模型，為具有新奇物態(tài)的表界面體系制備提供理論指導(dǎo)。

　　(2)表界面新奇物態(tài)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。針對(duì)銅基與鐵基超導(dǎo)體、過渡金屬硫族化合物、籠目晶格材料以及多鐵性材料等體系，發(fā)展分子束外延、脈沖激光沉積和化學(xué)氣相沉積等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)原子尺度表界面結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)構(gòu)筑。通過精細(xì)調(diào)控表界面晶格、對(duì)稱性、原子摻雜與應(yīng)力等，實(shí)現(xiàn)高溫超導(dǎo)、拓?fù)涑瑢?dǎo)、室溫磁性和磁電耦合等新奇物態(tài)。

　　3. 特定功能界面應(yīng)用。

　　(1)多相催化中的金屬-分子篩界面。針對(duì)金屬-分子篩界面探測(cè)及其催化機(jī)制，利用成像技術(shù)建立反應(yīng)條件下金屬-分子篩界面的三維原子模型，開發(fā)金屬-分子篩界面新的催化功能，研究其催化活性衰減原理，為諸如長(zhǎng)鏈烴的高值芳構(gòu)化等應(yīng)用提供技術(shù)方案，并初步實(shí)現(xiàn)工業(yè)放大生產(chǎn)。

　　(2)二維器件中的溝道-氧化物柵介質(zhì)界面。針對(duì)二維晶體管溝道與柵介質(zhì)界面性能衰退等問題，探索高遷移率二維半導(dǎo)體和高介電常數(shù)柵介質(zhì)的異質(zhì)界面集成新方法，設(shè)計(jì)并構(gòu)筑高品質(zhì)異質(zhì)界面，探究其性能調(diào)控機(jī)制與增強(qiáng)策略，提高器件穩(wěn)定性，研制出超越硅基器件速度與功耗極限的二維原型晶體管和邏輯單元。

　　(3)碳基芯片中的高性能低功耗碳基晶體管柵界面。針對(duì)晶體管柵界面態(tài)和界面缺陷密度，發(fā)展基于碳納米管場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵堆垛界面態(tài)表征技術(shù)，闡明界面態(tài)的調(diào)控機(jī)制，建立精確的界面態(tài)模型，發(fā)展相應(yīng)的柵堆垛界面優(yōu)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高性能低功耗的碳納米管晶體管構(gòu)筑，探索其在高性能大規(guī)模集成電路中的應(yīng)用潛力。

　　四、項(xiàng)目遴選的基本原則

　　(一)緊密圍繞核心科學(xué)問題，注重需求及應(yīng)用背景約束，鼓勵(lì)原創(chuàng)性、基礎(chǔ)性和交叉性的前沿探索。

　　(二)優(yōu)先資助能夠解決面向未來技術(shù)的表界面科學(xué)問題并具有應(yīng)用前景的研究項(xiàng)目。

　　(三)重點(diǎn)支持項(xiàng)目應(yīng)具有良好的研究基礎(chǔ)和前期積累，對(duì)總體科學(xué)目標(biāo)有直接貢獻(xiàn)與支撐作用。

　　五、2024年度資助計(jì)劃

　　擬資助培育項(xiàng)目30-35項(xiàng)，直接費(fèi)用資助強(qiáng)度約為70萬元/項(xiàng)，資助期限為3年，培育項(xiàng)目申請(qǐng)書中研究期限應(yīng)填寫“2025年1月1日-2027年12月31日”;擬資助重點(diǎn)支持項(xiàng)目6-8項(xiàng)，直接費(fèi)用資助強(qiáng)度約為300萬元/項(xiàng)，資助期限為4年，重點(diǎn)支持項(xiàng)目申請(qǐng)書中研究期限應(yīng)填寫“2025年1月1日-2028年12月31日”。

　　六、申請(qǐng)要求及注意事項(xiàng)

　　(一)申請(qǐng)條件。

　　本重大研究計(jì)劃項(xiàng)目申請(qǐng)人應(yīng)當(dāng)具備以下條件：

　　1. 具有承擔(dān)基礎(chǔ)研究課題的經(jīng)歷;

　　2. 具有高級(jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)(職稱)。

　　在站博士后研究人員、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為申請(qǐng)人進(jìn)行申請(qǐng)。

　　(二)限項(xiàng)申請(qǐng)規(guī)定。

　　執(zhí)行《2024年度國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南》“申請(qǐng)規(guī)定”中限項(xiàng)申請(qǐng)規(guī)定的相關(guān)要求。

　　(三)申請(qǐng)注意事項(xiàng)。

　　申請(qǐng)人和依托單位應(yīng)當(dāng)認(rèn)真閱讀并執(zhí)行本項(xiàng)目指南、《2024年度國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南》和《關(guān)于2024年度國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目申請(qǐng)與結(jié)題等有關(guān)事項(xiàng)的通告》中相關(guān)要求。

　　1. 本重大研究計(jì)劃項(xiàng)目實(shí)行無紙化申請(qǐng)。申請(qǐng)書提交日期為2024年8月30日-2024年9月9日16時(shí)。

　　(1)申請(qǐng)人應(yīng)當(dāng)按照科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)中重大研究計(jì)劃項(xiàng)目的填報(bào)說明與撰寫提綱要求在線填寫和提交電子申請(qǐng)書及附件材料。

　　(2)本重大研究計(jì)劃旨在緊密圍繞核心科學(xué)問題，對(duì)多學(xué)科相關(guān)研究進(jìn)行戰(zhàn)略性的方向引導(dǎo)和優(yōu)勢(shì)整合，成為一個(gè)項(xiàng)目集群。申請(qǐng)人應(yīng)根據(jù)本重大研究計(jì)劃擬解決的核心科學(xué)問題和項(xiàng)目指南公布的擬資助研究方向，自行擬定項(xiàng)目名稱、科學(xué)目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容、技術(shù)路線和相應(yīng)的研究經(jīng)費(fèi)等。

　　(3)申請(qǐng)書中的資助類別選擇“重大研究計(jì)劃”，亞類說明選擇“培育項(xiàng)目”或“重點(diǎn)支持項(xiàng)目”，附注說明選擇“面向未來技術(shù)的表界面科學(xué)基礎(chǔ)”，受理代碼選擇T01，根據(jù)申請(qǐng)的具體研究?jī)?nèi)容選擇不超過5個(gè)申請(qǐng)代碼。培育項(xiàng)目和重點(diǎn)支持項(xiàng)目的合作研究單位不得超過2個(gè)。

　　(4)申請(qǐng)人在申請(qǐng)書起始部分應(yīng)明確說明申請(qǐng)符合本項(xiàng)目指南中的資助研究方向，以及對(duì)解決本重大研究計(jì)劃核心科學(xué)問題、實(shí)現(xiàn)本重大研究計(jì)劃科學(xué)目標(biāo)的貢獻(xiàn)。

　　如果申請(qǐng)人已經(jīng)承擔(dān)與本重大研究計(jì)劃相關(guān)的其他科技計(jì)劃項(xiàng)目，應(yīng)當(dāng)在申請(qǐng)書正文的“研究基礎(chǔ)與工作條件”部分論述申請(qǐng)項(xiàng)目與其他相關(guān)項(xiàng)目的區(qū)別與聯(lián)系。

　　2. 依托單位應(yīng)當(dāng)按照要求完成依托單位承諾、組織申請(qǐng)以及審核申請(qǐng)材料等工作。在2024年9月9日16時(shí)前通過信息系統(tǒng)逐項(xiàng)確認(rèn)提交本單位電子申請(qǐng)書及附件材料，并于9月10日16時(shí)前在線提交本單位項(xiàng)目申請(qǐng)清單。未按時(shí)提交項(xiàng)目清單的申請(qǐng)將不予受理。

　　3. 其他注意事項(xiàng)。

　　(1)為實(shí)現(xiàn)重大研究計(jì)劃總體科學(xué)目標(biāo)和多學(xué)科集成，獲得資助的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)當(dāng)承諾遵守相關(guān)數(shù)據(jù)和資料管理與共享的規(guī)定，項(xiàng)目執(zhí)行過程中應(yīng)關(guān)注與本重大研究計(jì)劃其他項(xiàng)目之間的相互支撐關(guān)系。

　　(2)為加強(qiáng)項(xiàng)目的學(xué)術(shù)交流，促進(jìn)項(xiàng)目群的形成和多學(xué)科交叉與集成，本重大研究計(jì)劃將每年舉辦1次資助項(xiàng)目的年度學(xué)術(shù)交流會(huì)，并將不定期地組織相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研討會(huì)。獲資助項(xiàng)目負(fù)責(zé)人有義務(wù)參加本重大研究計(jì)劃指導(dǎo)專家組和管理工作組所組織的上述學(xué)術(shù)交流活動(dòng)。

　　(四)咨詢方式。

　　交叉科學(xué)部交叉科學(xué)一處

　　聯(lián)系電話：010-62328382