關(guān)于發(fā)布功能基元序構(gòu)的高性能材料基礎(chǔ)研究重大研究計(jì)劃2024年度項(xiàng)目指南的通告國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)現(xiàn)發(fā)布功能基元序構(gòu)的高性能材料基礎(chǔ)研究重大研究計(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9月5日功能基元序構(gòu)的高性能材料基礎(chǔ)研究重大研究計(jì)劃2024年度項(xiàng)目指南功能基元序構(gòu)的高性能材料是指以功能基元為基本單元,通過空間序構(gòu)獲得具有突破性和變革性性能的新材料，一,、科學(xué)目標(biāo)本重大研究計(jì)劃瞄準(zhǔn)世界材料科學(xué)前沿和國(guó)家對(duì)具有變革性性能的結(jié)構(gòu)材料,、信息材料和能源材料的重大需求,聚焦中國(guó)學(xué)者提出的“功能基元-序構(gòu)-變革性性能”材料研究新范式,聚焦創(chuàng)建若干種具有世界影響力的中國(guó)品牌關(guān)鍵新材料,研究其中的關(guān)鍵科學(xué)問題與技術(shù)問題,揭示功能基元序構(gòu)材料中蘊(yùn)含的規(guī)律,建立相應(yīng)的理論;發(fā)展材料設(shè)計(jì)的新原理和先進(jìn)制備技術(shù),逐步實(shí)現(xiàn)按需設(shè)計(jì)具有突破性和變革性性能的新材料,，二,、核心科學(xué)問題本重大研究計(jì)劃將組織材料、信息,、數(shù)理,、化學(xué)等學(xué)科的科學(xué)家共同開展研究,擬解決的核心科學(xué)問題如下:(一)功能基元的本征特性(如物理化學(xué)性質(zhì)、微納結(jié)構(gòu),、形態(tài),、尺寸,、分布等)對(duì)宏觀性能的影響規(guī)律及其調(diào)控機(jī)理，三,、2024年度資助的研究方向根據(jù)總體布局,本重大研究計(jì)劃在前期研究的基礎(chǔ)上,2024年聚焦以下兩個(gè)目標(biāo)部署集成項(xiàng)目:一是逐步創(chuàng)立中國(guó)學(xué)者提出的“功能基元-序構(gòu)-變革性性能”材料研究新范式,研究其中的關(guān)鍵科學(xué)問題并取得突破;二是通過材料研究新范式,創(chuàng)建結(jié)構(gòu),、信息和能源領(lǐng)域急需且具有國(guó)際影響力的中國(guó)品牌關(guān)鍵新材料，圍繞“功能基元-序構(gòu)-變革性性能”的構(gòu)效關(guān)系與突現(xiàn)性,新范式的數(shù)理方法與變革性新材料逆向設(shè)計(jì)方法,擬資助集成項(xiàng)目數(shù)3-4項(xiàng),直接費(fèi)用資助強(qiáng)度300-500萬元/項(xiàng),，基于重大研究計(jì)劃的前期研究積累,特別是梯度序構(gòu)納米金屬,、多級(jí)片層序構(gòu)高溫輕合金、序構(gòu)塑性陶瓷和序構(gòu)能源轉(zhuǎn)換材料等重大代表性研究成果,開展“功能基元-序構(gòu)-變革性性能”材料研究范式的理論體系構(gòu)建,，結(jié)合基元序構(gòu)新材料的可控制備研究,發(fā)現(xiàn)定量描述序構(gòu)效應(yīng)的關(guān)鍵序構(gòu)特征參量,發(fā)展序構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和理論;通過優(yōu)化跨尺度空間序構(gòu)設(shè)計(jì),增強(qiáng)基元間“1+1>2”的協(xié)同耦合效應(yīng),揭示基元序構(gòu)耦合導(dǎo)致的突現(xiàn)性及其微觀機(jī)理;建立功能基元特征尺寸,、空間序構(gòu)與強(qiáng)度、塑性,、疲勞斷裂等宏觀力學(xué)使役性能,、電與熱輸運(yùn)等宏觀物性及其自旋量子特性之間的構(gòu)效關(guān)系,探究序構(gòu)參量對(duì)變革性性能的影響機(jī)制與規(guī)律;闡明基元與序構(gòu)的跨層級(jí)交互作用、演化規(guī)律和突現(xiàn)性特征,，聚焦具有重大應(yīng)用前景的兩種前沿結(jié)構(gòu)材料,創(chuàng)制中國(guó)品牌的序構(gòu)塑性陶瓷和序構(gòu)高溫輕合金,擬資助集成項(xiàng)目數(shù)不超過2項(xiàng),直接費(fèi)用平均資助強(qiáng)度不超過1200萬元/項(xiàng),，本方向聚焦具有重大應(yīng)用前景的兩種前沿信息材料,創(chuàng)制中國(guó)品牌的序構(gòu)關(guān)鍵戰(zhàn)略功能晶體和序構(gòu)太赫茲高性能材料及器件，本方向針對(duì)下一代集成電路芯片的高效散熱,、可穿戴設(shè)備無源供電,、低品位分布式工業(yè)廢熱回收利用等對(duì)高性能熱電材料的重大需求,以及目前熱電材料性能難以滿足高效制冷與發(fā)電需求、無機(jī)熱電材料室溫沒有塑性及其可加工性差等突出問題,研究熱-電-力耦合功能基元和熱-電-磁耦合功能基元的本征特性,、精細(xì)構(gòu)筑方法,、基元-序構(gòu)-性能耦合關(guān)聯(lián)與變革性性能實(shí)現(xiàn)原理,獲得高熱電性能、高塑性,、高柔性的新型能源轉(zhuǎn)換材料與器件,，四、項(xiàng)目遴選的基本原則為確保實(shí)現(xiàn)總體科學(xué)目標(biāo),本重大研究計(jì)劃要求申請(qǐng)項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容必須符合指南要求,圍繞“功能基元+序構(gòu)”的材料研究新范式,以獲得變革性性能新材料為研究導(dǎo)向,凝練其中的關(guān)鍵基礎(chǔ)科學(xué)問題,開展原創(chuàng)性研究,，(二)項(xiàng)目申請(qǐng)書中需要明確“功能基元”和“序構(gòu)”的科學(xué)內(nèi)涵,凝練“功能基元+序構(gòu)”產(chǎn)生新效應(yīng)和變革性性能的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題,闡明通過“功能基元+序構(gòu)”的材料性能超越功能基元本身,實(shí)現(xiàn)變革性或顛覆性,，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,，(4)申請(qǐng)人在申請(qǐng)書“立項(xiàng)依據(jù)與研究?jī)?nèi)容”部分,應(yīng)當(dāng)首先說明申請(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)。