区域创新发展联合基金项目（新材料与先进制造领域)

一、研究方向
（一）针对北京新材料与先进制造领域发展需求，开展新型材料、智能传感、新能源等相关基础研究
集成项目
研究方向：
1. 半导体设备陶瓷静电卡盘关键技术基础科学问题研究（申请代码1选择E02的下属代码）
静电卡盘是半导体芯片制造设备的关键部件，属于我国集成电路制造行业卡脖子技术。针对半导体设备库仑型和J-R型静电卡盘，围绕静电卡盘要求材料工作温度范围宽、高导热、高强度、微观结构均匀、阻温特性可调、高击穿场强、低介电损耗及耐等离子腐蚀、快速电场响应等特性，开展陶瓷静电卡盘的材料组分与结构设计、性能调控、陶瓷素坯精密成型、陶瓷材料超精密加工与应用验证研究。
研究内容包括：
（1）静电卡盘材料的设计与性能调控
研究对于高纯氧化铝及氮化铝陶瓷材料，通过微量元素调控和材料结构设计，获得电-热-化-机性能协同优化的可用于库伦型、J-R型静电卡盘的材料；研究掺杂和微观结构设计对高介电常数，低介电损耗，高击穿场强和耐腐蚀性能的调控机制；探究可用于库伦型、J-R型静电卡盘的高纯、超细、易烧结陶瓷粉体的制备技术基础。
（2）静电卡盘陶瓷素坯精密成型与高温共烧机理研究
探索新型大尺寸、薄坯（0.2-0.4mm）、厚坯（1-15mm）及微观组织结构均匀、高纯陶瓷素坯成型技术；静电卡盘金属内电极材料优选、阻抗与界面设计及制备技术；探索介电层/电极层/基底陶瓷集成技术与高温界面扩散与反应机制，高温共烧技术及机理；完成高致密度、高强度、界面物理特性相容的静电卡盘烧结件。
（3）静电卡盘陶瓷材料超精密加工与应用验证
阐明高平整度静电卡盘的精密加工过程中，陶瓷脆性材料的表面应力、缺陷形成及损伤机理；研究机械加工过程陶瓷表面缺陷控制与消除机制；研究陶瓷静电卡盘在等离子环境下的耐腐蚀动力学特性及抗腐蚀材料设计；开展材料在半导体CVD、PVD和刻蚀设备的静电卡盘性能验证。
本集成项目的申请应同时包含上述3个研究内容，紧密围绕项目主题“半导体设备陶瓷静电卡盘关键技术基础科学问题研究”开展深入和系统研究，预期成果应包含原理、方法、技术、器件以及专利等。
2. 利用组合单晶薄膜构建新型微波器件关键技术的研究及验证（申请代码1选择E02或E13的下属代码）
微波器件广泛用于移动通信、雷达和卫星通讯等领域，组合单晶薄膜可消除传统垂直架构引入多界面给微波器件带来的不利影响。研究组合单晶薄膜在高温超导微波器件应用中的关键技术，开展高温超导薄膜从器件到亚晶畴尺度的结构与物性表征，探究影响高温超导微波器件性能的关键物理参量，建立表征参量与高频响应间的构效关系，实现对组合单晶薄膜高频动力学响应的设计和调控，设计构建并验证可调谐铁电微波器件原型，实现宽温域铁电薄膜微波器件的电容可调率≥25%。
研究内容包括：
（1）高温超导、铁电连续组合单晶薄膜生长技术研究
研究单原胞厚度内前驱体水平空间分布精确控制方法，建立厚度梯度的高温超导和组分梯度的铁电薄膜生长技术，实现单晶薄膜参量沿衬底表面的连续变化。
（2）影响高温超导微波器件性能的关键物理参量研究
开展高温超导薄膜从器件到亚晶畴尺度的结构与物性表征，阐明参量梯度单晶薄膜微波性能与其他参量的定量化规律，探究影响高温超导微波器件性能的关键物理参量，建立高温超导薄膜微波频段的构效关系。
（3）单晶薄膜高频电磁响应调控研究
研究高温超导单晶薄膜微纳尺度的电磁响应、铁电组合单晶薄膜微纳尺度的高频电磁响应，实现微米尺度、GHz频段的高频特性调控，大幅降低高温超导薄膜的微波表面电阻。
（4）设计连续组分单晶薄膜的可调谐微波器件及原型验证
开展基于连续组分铁电单晶薄膜的可调谐微波器件设计与仿真研究，在优化器件设计和组合薄膜参量梯度基础上试制原型器件，实现宽温域微波器件电容可调率≥25%。
本集成项目的申请应同时包含上述4个研究内容，紧密围绕项目主题“利用组合单晶薄膜构建新型微波器件关键技术的研究及验证”开展深入和系统研究，预期成果应包含原理、方法、技术、器件以及专利等。
3. 面向40T高场全超导磁体研制的关键科学问题研究（申请代码1选择A20的下属代码）
面向物理、材料、生命健康科学等领域对高性能全超导磁体的迫切需求，针对40T高场全超导磁体构建的关键基础科学问题，深入研究REBCO高温超导带材在强磁场和高应力等综合极端条件下的关键临界参数演化与调控规律，发展高温超导磁体尽限设计理论，提升高温超导内插磁体磁场强度，解决高均匀磁场构造、屏蔽电流抑制等关键科学技术问题。核心指标包括：获得REBCO铜基高温超导带材在40T磁场下应用的关键临界参数指标和安全边界；实现均匀性优于100ppm@1cm?，稳定性优于10ppm/h，磁场强度高于26T的高温超导内插磁体。
研究内容包括：
（1）复杂极端条件下高温超导带材的性能表征研究
针对REBCO铜基超导带材在复杂极端条件下服役特性不明问题，结合强磁场、大应力和极低温等综合极端条件，利用电输运、磁扭矩、磁光等精密测量手段，开展REBCO铜基高温超导带材综合性能测试和性能调控，获得其在超过40T磁场下的临界性能和安全边界，为磁体设计提供数据支撑。
（2）高温超导内插磁体的尽限设计理论与方法研究
针对高温超导磁体尽限设计理论缺乏问题，发展多物理场非线性耦合分析和多目标与多参量优化解算技术，明晰高温超导磁体内屏蔽电流的精准分布规律和失超传播机制，实现极高场内插高温超导磁体的尽限设计。
（3）内插超导磁体精准构造理论与匀场方法研究
针对高温超导磁体在极端复杂应力环境下空间精准定位难、屏蔽电流难以消除等难题，开展内插高温超导磁体精准构造理论和匀场方法研究，实现在26T时均匀性优于100ppm@1cm?，稳定性优于10ppm/h的高均匀高温超导磁体，为未来发展40T级全超导磁体提供基础。
本集成项目的申请应同时包含上述3个研究内容，紧密围绕项目主题“面向40T高场全超导磁体研制的关键科学问题研究”开展深入和系统研究，预期成果应包含原理、方法、技术、器件以及专利等。
重点支持项目
研究方向
1. 高效率和高稳定蓝光QLED器件关键问题研究（申请代码1选择E02或E13的下属代码）
针对量子点发光二极管（QLED）直显技术中蓝光效率低和不稳定的难题，发展半导体纳米晶的低成本高效合成新方法，研究蓝光QLED高效发光机理与器件老化机制，制备高效率、高稳定、图案化蓝光QLED器件。
2. 超低损耗硅基氮化硅晶圆工艺关键问题研究（申请代码1选择F05的下属代码）
围绕硅基氮化硅光子芯片晶圆制造存在的损耗高、可靠性差等瓶颈问题，开展晶圆级超低损耗氮化硅光子芯片工艺研究，探索波导损耗机理，研究高质量氮化硅薄膜生长的应力控制及器件工艺方法，实现超低损耗和高良率的晶圆级氮化硅光子芯片验证。
3. 基于分离-传感的高选择性、高灵敏气体传感器研究（申请代码1选择F04的下属代码）
面向清洁能源储存、大气环境检测、智能家居等对高选择性、高灵敏度气体传感器的需求，将分离膜与传感器相结合，研究混合气体分离与检测解耦的传感机制，研制高选择性、高灵敏气体传感器。
4. 近常温区新型高效率高强度低成本热电材料与器件研究（申请代码1选择E01或E02的下属代码）
针对近常温光电器件控温和低品味废热发电的需求，研制新型近常温区高性能低成本热电材料，揭示近常温区电声输运的温度耦合效应与调控规律，突破新型热电材料和器件一体化集成制备技术，研制出基于新型热电材料的发电/制冷双模式原型器件。
5. 高电压稳定的卤化物固态锂离子电解质研究（申请代码1选择E02、E03或E13的下属代码）
针对高比能高电压全固态锂离子电池需求，研究卤化物固态电解质材料组成、物相结构与其电化学性能和高电压稳定性之间的关联，探究卤化物固态电解质与高电压电极材料界面结构演变规律，构建高离子电导率、高电压稳定的卤化物固态电解质体系。
6. 柔性MEMS传感器与智能仿生感知执行的新原理与新技术（申请代码1选择E05的下属代码）
针对机器人对智能仿生感知执行技术的需求，研究基于柔性摩擦电MEMS的触觉传感器与智能仿生感知技术，探索摩擦电突触晶体管及其传感阵列与人工肌肉驱动器的构筑机制和制造方法，发展摩擦电人工反射弧神经元的智能识别、动作响应与系统集成技术，实现对物体接近、按压、纹理、材质等信息的智能感知、精准识别和动作反射。
7. 钻孔剖面物质成分原位在线探测技术研究（申请代码1选择D03或D04的下属代码）
针对地球或地外行星的地质勘探需求，开展钻孔剖面物质成分原位在线探测分析技术研究，突破微型X射线激发源和单光子荧光探测器等关键技术，建立钻孔剖面物质成分谱解析算法和高准确度标定方法。
8. 环境颗粒物高灵敏度电磁测量方法研究（申请代码1选择E05的下属代码）
针对电磁敏感空间的颗粒物测量需求，研究强抗干扰能力的微弱信号测量方法和分析技术，构建高精度、高灵敏度、高信息传输速率的环境颗粒物测量系统。
以上研究方向鼓励申请人与北京地区具有较好研究实力和研究条件的企业开展合作研究。
（二）面向宁波市新材料和先进制造业的发展需求，围绕新材料与器件研制、先进成型工艺与智能装备设计制造，开展相关基础研究和应用基础研究
集成项目研究方向：
1. 超长寿命合金管材高强韧耐磨蚀一体化控形控性制造原理与方法研究（申请代码1选择E05的下属代码）
围绕宁波市“打造新材料科创高地”战略，针对宁波新材料产业集群和第四代核电钠冷快堆系统对高强韧耐磨蚀一体化高端合金管材的迫切需求，开展钠冷快堆超长寿命服役大尺寸薄壁合金管材（≥2.7米）高强韧耐磨蚀一体化控形控性的前沿基础和应用基础研究。
研究内容包括：
（1）高温合金及防护涂层高通量设计理论
研究铁镍基高温合金与防护涂层材料成分、微结构和性能之间的关系，揭示高温合金稀土等多组元协同调控原子扩散的微观机理及对力学性能的作用机制，提出成分-结构-界面-表面一体化高通量设计原则与新理论。
（2）高强韧高温合金管材组织结构与性能控制方法
建立铁镍基高温合金宏-微-纳观多尺度理论模型，探明合金成分、结构和性能的高温液钠环境适应机制，发展大尺寸薄壁合金管材均匀组织结构、高精度几何尺度和高性能稳定性一体化控制新方法。
（3）高温合金管材表面特种功能防护机理与制备方法
研究防护层原子吸附、扩散、反应行为，阐明液钠-热-力耦合环境对涂层的作用机理；建立高强韧耐磨蚀一体化和高尺寸精度的表面特种功能防护新方法。
（4）大长径比高温合金管材超长寿命服役一体化制造方法
解析大长径比合金管一体化制造中高温、应力作用下的微结构变化规律，研究大长径比薄壁动导管热力耦合低表面损伤高精度校形新方法，完成动导管600MW钠冷示范快堆示范应用和验证。
本集成项目的申请应同时包含以上四个研究内容，围绕项目主题“超长寿命合金管材高强韧耐磨蚀一体化控形控性制造原理与方法研究”展开深入和系统研重点支持项目
研究方向：
1. 面向2,5-呋喃二甲酸高效合成的非贵金属催化研究（申请代码1选择B08的下属代码）
针对石化与高分子对高效合成2,5-呋喃二甲酸的需求，设计和构建面向生物质基原料催化的高效非贵金属催化剂，探索光、电、磁等新颖催化反应调控方式，研究催化反应原位动态过程，阐明非贵金属催化作用机理和选择性调控机制，为面向工程化的高效催化合成2,5-呋喃二甲酸提供理论与技术支撑。
2. 化学法高效选择性水解纤维素成糖基础理论与关键技术研究（申请代码1选择E03的下属代码）
围绕非粮生物质材料化利用的需求，研究水相环境下化学法高效解聚纤维素机理，研究纤维素选择性水解为寡聚糖/葡萄糖的化学催化方法，探索将纤维素经糖类化合物高效转化为乙醇、乳酸等平台化合物的方法途径，为纤维素高值化利用提供基础理论和技术支撑。
3. 可全向拉伸的弹性自旋阀磁传感材料与器件研究（申请代码1选择E01的下属代码）
围绕人机交互和医疗健康领域对可穿戴磁传感器的需求，针对自旋阀材料在大应力下性能不稳定及易裂问题，研究应力应变对其内禀磁性和电子结构的调控规律和微观机理，研制抗应变干扰的新型自旋阀磁敏感材料和可全向拉伸的弹性自旋阀磁传感器，为构建可穿戴磁传感器提供基础理论和技术支撑。
4. 碳化硅自蔓延合成中成核机理与可控制备基础研究（申请代码1选择E02的下属代码）
面向航空航天、国防军工、半导体装备等领域对高性能碳化硅纳米粉体的需求，研究自蔓延合成条件与纳米碳化硅粉体的纯度、形貌、粒径、反应活性等性能的定量构效关系，建立碳化硅形核与生长模型，阐明纳米碳化硅晶体性质与生长动力学的内在关联，揭示纳米碳化硅晶体生长新机理，实现纳米碳化硅粉体的性能调控和批量制备。
5. 碱土金属过氧化物电化学合成与应用基础研究（申请代码1选择B06或B08的下属代码）
面向化工废水治理、染料脱色、生物消毒及造纸漂白等行业对于环境治理的新需求，开展稳定的固体过氧化物（如CaO2，SrO2等）低成本电化学绿色合成新技术，探索并明晰影响电化学合成选择性和效率的关键机制，并研究固体过氧化物在废水高级氧化、脱色、杀菌消毒或漂白等环境领域的应用基础研究。
6. 锂离子电池界面结构的磁共振研究（申请代码1选择B04的下属代码）
围绕宁波市新材料产业集群发展需求，针对新能源领域锂离子电池中电极/电解质界面的关键科学问题，发展高效灵敏的原位及非原位磁共振表征技术，重点研究对界面膜内、外界面特异敏感的动态核极化（DNP）关键表征方法。揭示锂离子电池界面膜复杂组成和多尺度结构，界面结构的时空演化机理及其与性能的关系，阐释电极材料、电解质多尺度下的反应机制、电荷传输机制，为锂离子电池界面构筑方案、安全检测、结构优化提供理论指导和技术支持。
7. 月壤储氢机理及仿月壤新型储氢材料研究（申请代码1选择E01的下属代码）
针对月壤中氢储藏和提取的问题，研究氢在月壤不同金属矿物颗粒中的含量及储藏形式、在不同温度和压力下的释放及反应动力学，筛选具有优异储氢性能的月壤金属矿物，设计并研发高效的仿月壤储氢材料，为氢能的高效储存和利用提供基础理论和技术支撑。
8. 面向高速纳米精度运动的宏行程压电驱动平台设计与控制方法研究（申请代码1选择E05的下属代码）
针对半导体制造装备领域对高速精密运动技术的重大需求，建立压电驱动的宏行程高速运动平台构型设计方法，阐明宏行程压电驱动平台的高速纳米致动机制，建立面向高速度高精度运动的宏行程压电平台驱动方法，研究面向高速纳米运动的宏行程压电平台控制技术，为宏行程高速纳米精度运动压电平台研制提供理论与技术支撑。
9. 基于冗余驱动并联机构的主动波浪补偿平台设计与控制方法研究（申请代码1选择E05的下属代码）
面向海上救援、潜水器收放、离岸装备维护中的安全作业需求，研究面向主动波浪补偿的冗余驱动并联机构构型综合方法，建立基于多传感器信息融合的海浪波形预测模型，明晰冗余驱动并联机构驱动力的实时分配机制，实现主动波浪补偿平台在局部失效下的容错控制。
10. 高性能铝合金空心轴结构-性能一体化短流程柔性精确成形研究（申请代码1选择E05的下属代码）
围绕新能源汽车的发展需求，研究铝合金空心轴短流程柔性成形新工艺，设计高强铝合金材料，阐明柔性成形多场耦合微观组织演变规律，揭示结构-性能的关联机制，实现空心轴内孔与外形协调塑性成形，为新能源汽车关键部件轻量化提供理论与技术支撑。
11. 高可靠兆瓦级航空混合动力电推系统关键技术研究（申请代码1选择E07的下属代码）
面向航空电气化基础应用研究需求，研究航空高压供电体制下多层级安全冗余电推系统架构，研究兆瓦级混合动力电推系统集成轻量化设计方法，研究航空多重应力耦合冲击下电机绝缘老化演变机理及绝缘失效位置辨识方法模型，开展航空模拟环境下地面试验。
以上研究方向鼓励申请人与宁波市内具有一定研究实力和研究条件的高等院校、研究机构或企业开展合作研究。
二、申请要求
（一）申请人条件。
申请人应当具备以下条件：
1.具有承担基础研究课题或者其他从事基础研究的经历；
2.具有高级专业技术职务（职称）；
在站博士后研究人员、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人员不得作为申请人进行申请。
（二）限项申请规定。
执行《2023年度国家自然科学基金项目指南》“申请规定”中限项申请规定的相关要求。

（一）针对北京新材料与先进制造领域发展需求，开展新型材料、智能传感、新能源等相关基础研究集成项目直接费用平均资助强度约为1000万元/项。
（二）面向宁波市新材料和先进制造业的发展需求，围绕新材料与器件研制、先进成型工艺与智能装备设计制造，开展相关基础研究和应用基础研究集成项目直接费用平均资助强度约为1200万元/项。

1.申请人登录国家自然科学基金网络信息系统，采用在线方式撰写申请书。没有信息系统账号的申请人请向依托单位基金管理联系人申请开户。
2.申请书中的资助类别选择“联合基金项目”，亚类说明选择“集成项目”或“重点支持项目”，“附注说明”选择“区域创新发展联合基金”；“申请代码 1”应按照本联合基金项目指南要求选择，“申请代码 2”根据项目研究领域自主选择相应的申请代码；“领域信息”根据项目研究领域选择相应的领域名称，如“生物与农业领域”；“主要研究方向”根据项目研究方向选择相应的方向名称，如“1. 作物重要病毒流行灾变致害的分子机制”，研究期限应填写“2024年1月1日-2027年12月31日”。
3.申请项目应当符合本项目指南的资助范围与要求。申请人按照项目申请书的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。
4.资助项目取得的研究成果，包括发表论文、专著、研究报告、软件、专利、获奖及成果报道等，应当注明得到区域创新发展联合基金项目资助和项目批准号或做有关说明。自然科学基金委与北京、宁波共同促进项目数据共享和研究成果在当地推广和应用。