国家自然科学基金指南引导类原创探索计划项目——“拓扑量子输运理论与器件前沿探索”项目指南

　　为贯彻落实党中央、国务院关于加强基础研究和提升原始创新能力的重要战略部署，国家自然科学基金委员会（以下简称自然科学基金委）数学物理科学部拟资助“拓扑量子输运理论与器件前沿探索”原创探索计划项目（以下简称原创项目）。

　　拓扑物态是凝聚态物理的前沿领域之一，对于发现新的宏观量子效应和发展低能耗量子器件等具有巨大的科学研究价值。输运不仅是研究凝聚态物质的主要手段，也对接器件应用出口，特别是拓扑物态具有奇异的输运性质，包括无耗散的边缘态、分数化电荷，以及近期发现的非线性拓扑响应等，使得拓扑物态的输运理论和器件应用成为探索拓扑物态的前沿方向，是国际凝聚态物理研究的前沿领域，对于发展下一代量子器件和信息技术等重大基础科学问题具有重要意义。本项目旨在通过精准材料设计与制备、极端条件下的表征技术、原型器件和原创理论的深度融合，创建、完善和发展拓扑物态在无耗散、非线性、分数化输运性质等的基础理论与器件应用，突破现有输运理论、器件制备与探测能力的瓶颈，为推动拓扑物态在未来信息技术革命中的应用奠定科学基础。

　　一、科学目标

　　本项目聚焦拓扑物态输运在无耗散、非线性、分数化和器件应用方面的前瞻性问题，通过发展原创性理论、精准器件设计与制备以及极端条件下的表征技术，突破现有理论和实验框架，揭示拓扑物态及其器件输运中引起能量耗散、非线性效应和分数化特征的相关机理与调控规律，促进它们在无耗散、非线性、拓扑量子计算、场效应管和电阻标准计量器件等方面的应用。

　　二、研究方向和研究内容

　　（一）拓扑物态输运中的能量耗散研究。

　　研究如何可控制备同时集成两个或以上拓扑态的拓扑器件，并实现对它们拓扑边缘态/界面态的精确调控；针对拓扑器件电输运引起的局域耗散，开发与之相适应的空间分辨的表征技术与方法；测量拓扑输运中的能量耗散，验证相关的理论并探究引起输运中能量耗散的机理；研究拓扑物态器件中降低能量耗散甚至实现无耗散输运的物理原则；探索设计具备新颖功能的无耗散的拓扑物态器件。

　　（二）拓扑物态非线性输运研究。

　　研究拓扑物态非线性量子输运的微观机理，包括非线性霍尔效应的微观机理，特别是拓扑无序散射、对称性、拓扑序、量子度规以及其量子化相关的机理；探索拓扑物态非线性量子输运的器件应用，包括真实材料多端口器件非线性电流电压关系，无耗散的非线性霍尔整流器件；探索非线性霍尔效应与高维度拓扑空间结构以及其它拓扑数的关系；拓展拓扑物态非线性量子输运的理论，包括发展介观及非平衡系统中非线性量子霍尔效应的有效理论，拓扑高阶非线性响应的输运理论。

　　（三）拓扑平带中分数拓扑量子物态的输运研究。

　　针对零磁场条件下在二维材料莫尔超晶格等低维量子材料系统的拓扑平带中出现的分数拓扑量子物态（如分数量子反常霍尔效应），设计和制备高质量输运器件，结合电场、磁场、光场、掺杂、压力等多参量物态调控手段，系统研究分数拓扑物态的奇异物性及随外界参量的演化规律，结合理论计算研究，揭示其物理机理，探索在拓扑平带中实现满足非阿贝尔统计的分数拓扑量子物态的可能性；研究零磁场分数拓扑物态的复合费米子费米液体图像；设计制备新型量子输运器件，开展零磁场下强关联拓扑量子物态中分数电荷激发的探测。

　　（四）拓扑量子原型器件的研究。

　　基于低维拓扑量子材料和新兴的莫尔超晶格转角体系，开发和优化新型拓扑电子器件制备工艺，探究其拓扑量子输运性质并发展多维度的物性调控手段，实现高质量的拓扑电子器件，并基于上述器件进行拓扑量子计算的理论探索；针对体系中存在的拓扑边界态，探索影响零磁场电阻整数和分数量子化的关键条件，发展新型电阻标准计量器件；利用材料体系中的拓扑量子相变，实现拓扑场效应管等新型拓扑原型器件（工作温度高于1.5K，开关比大于1000）；制备具有新颖功能的无耗散拓扑物态原型器件；探索影响拓扑物态实现温度的内禀和外禀因素，提升拓扑电子器件的工作温度。

　　三、资助计划

　　本原创项目资助期限为4年，申请书中研究期限应填写“2024年1月1日－2027年12月31日”。计划资助4项，平均资助强度为300万元左右，总资助直接经费1200万元左右。

　　四、申请要求

　　（一）申请资格。

　　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.鼓励45岁以下的年轻人提出原创性项目申请。

　　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。

　　1.申请人同年只能申请1项原创项目。

　　2.原创项目从申请开始直到自然科学基金委作出资助与否决定之前，不计入申请和承担总数范围，获资助后计入申请和承担总数范围。

　　3.应符合《2023年度国家自然科学基金项目指南》中对申请数量的限制。

　　五、申请程序

　　（一）预申请。

　　1.预申请提交时间为2023年10月21日－10月23日16:00。

　　2.请申请人登录国家自然科学基金网络信息系统（以下简称信息系统）https://grants.nsfc.gov.cn/撰写预申请。无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。在信息系统“申请与受理”菜单下，点击“原创项目预申请”，进入预申请填写页面，选择“指南引导类”，附注说明选择“拓扑量子输运理论与器件前沿探索”，申请代码1选择“A20”或其下属代码。以上选择不准确或未选择的项目申请不予资助。

　　3.预申请主要阐述所提学术思想的原创性、科学性和潜在影响力，字数控制在2000字以内。申请人按照信息系统中的有关提示填写预申请相关内容后直接提交至自然科学基金委，并要求申请人必须在预申请的正文第一句明确写明申请项目对应的本指南所列“研究方向”。

　　4.自然科学基金委受理预申请并组织审查。审查结果和正式申请提交截止时间将以电子邮件形式反馈至申请人。

　　（二）正式申请。

　　1.预申请审查通过的申请人，应按照“专项项目-原创探索计划项目正式申请书撰写提纲”要求填写正式申请书。正式申请的核心研究内容应与预申请一致，并要求在正式申请书项目摘要的第一句明确写明申请项目对应的本指南所列“研究方向”。

　　2.本原创项目每个项目的合作研究单位不得超过2个，主要参与者必须是项目的实际贡献者。

　　3.申请人应根据《国家自然科学基金资助项目资金管理办法》《项目资金管理有关问题的补充通知》有关规定和《国家自然科学基金项目资金预算表编制说明》的具体要求，认真如实编制《国家自然科学基金项目资金预算表》，依托单位要按照有关规定认真进行审核。

　　4.本原创项目采用无纸化申请，申请人完成申请书撰写后，在线提交电子申请书及附件材料。依托单位只需在线确认电子申请书及附件材料，无须报送纸质申请书，但应对本单位申请人所提交申请材料的真实性和完整性进行认真审核，在项目申请接收截止时间前通过信息系统逐项确认提交本单位电子申请书及附件材料；在截止时间后24小时内在线提交本单位申请项目清单。项目获批准后，依托单位将申请书的纸质签字盖章页装订在《资助项目计划书》最后，在规定的时间内按要求一并提交。

　　六、注意事项

　　（一）资助项目信息公布。

　　自然科学基金委将在官方网站公布资助原创项目基本信息。

　　（二）项目实施保障。

　　1.原创项目负责人应将主要精力投入原创项目的研究中；依托单位应加强对原创项目实施的监督、管理和服务，减轻项目负责人不必要的负担，为项目研究提供必要的制度和条件保障。

　　2.为实现原创项目总体科学目标，获得资助的项目负责人应当在项目执行过程中关注与其他项目之间的相互支撑关系。

　　3.为加强项目之间的学术交流，本原创项目将设总体指导组和管理协调组，并将不定期地组织相关领域的学术研讨会。获资助项目负责人必须参加上述学术交流活动，并认真开展学术交流。

　　（三）其他。

　　原创项目申请与资助不设复审环节。

　　自然科学基金委将把相关项目负责人项目执行情况和评审专家的评审情况计入信誉档案。

　　（四）咨询方式。

　　国家自然科学基金委员会数学物理科学部物理科学一处

　　联系人：刘强、姜向伟

　　联系电话：010-62325055，62327181。

　　2023年度国家自然科学基金“229Th核钟跃迁精密光谱及关键技术研究”专项项目指南

　　229Th核基态到同核异能态（229mTh态）的跃迁是目前唯一可通过激光技术研究的原子核跃迁。由于该跃迁对外场不敏感，且品质因子Q高达1019，因而基于该跃迁所研制的229Th核光钟频率不确定度有望超过10-19，成为新型的高精度时钟。229Th掺杂到晶体中不影响跃迁的主要特性，有望实现结构紧凑、简单的固体核光钟。通过精确测量核钟跃迁特性，还可为核物理研究提供高精度数据，并为重大基础物理问题研究提供新的平台。然而，目前229Th核钟跃迁频率测量误差还在5 THz，已实现的真空紫外光源的功率谱密度、相干度和频率控制精度都非常低，尚未实现该核钟跃迁的直接激发，这是研制核光钟的瓶颈。为推动解决核光钟研制的科学与技术问题，突破核光钟研制的技术瓶颈，国家自然科学基金委员会数学物理科学部设立“229Th核钟跃迁精密光谱及关键技术研究”专项项目，支持该领域研究。

　　一、科学目标

　　本专项项目围绕229Th核钟跃迁谱线探测、掺229Th晶体制备、高相干性真空紫外激光产生与精密光频控制等方向，组建若干科研团队进行攻关，以期在229Th核钟跃迁频率测量、全固态真空紫外相干激光方面取得重大突破。

　　二、研究方向和研究内容

　　（一）同核异能态229mTh3+离子的制备及核钟跃迁频率精确测量。

　　发展229mTh3+离子的制备技术，测量同核异能态的寿命，获得核钟跃迁的强度和Q值；测量同核异能态的核极矩，研究电磁相互作用和强相互作用对229Th核钟跃迁能量的影响；采用离子囚禁技术，开展229Th核钟跃迁频率的测量，测量精度优于1 GHz；在此基础上，探索实现229Th核钟跃迁激光激发的途径。

　　（二）掺229Th晶体制备和性能研究。

　　研发掺229Th晶体生长设备和关键生长技术，研制出掺229Th晶体，晶体中的229Th浓度达到4×1017cm-3,在149nm波段透过率达到35%（ 1mm厚度）；研究掺229Th晶体能谱、掺杂浓度、真空紫外光透过性能、辐射缺陷和背景噪声之间的内在关联；在此基础上，开展掺229Th晶体中核钟跃迁激光激发研究。

　　（三）基于非线性光学晶体的真空紫外激光产生。

　　开展真空紫外氟化物非线性光学晶体的生长技术研究，制备出在149 nm波段透过率不低于60%（ 1 mm厚度）的高质量非线性光学晶体；基于该种晶体发展小周期结构电场极化技术和高品质因子光学微腔制备技术；研究激光非线性频率转换过程中的相位匹配和模式匹配原理及相关技术，实现149 nm波段的相干光源产生，激光功率达到nW量级。

　　（四）用于产生149 nm激光的窄线宽基频光与光频精密扫描系统。

　　研究多种非线性频率转换方案中功率放大后的基频光的频率控制方法，将基频光的线宽压缩到1 Hz，频率稳定度优于1 Hz（ 1秒~1天）；研究基频光的频率精密控制与扫描技术，激光频率扫描范围达到10 GHz，基频光的频率控制不确定度优于1Hz；研究非线性光频转换的退相干效应，以及经过非线性频率转换后的真空紫外激光的线宽、频率稳定度等特性。

　　三、资助计划

　　本专项项目资助期限为4年，申请书中研究期限应填写“2024年1月1日－2027年12月31日”。计划资助4项，平均资助强度为250万元左右，总资助直接经费1000万元左右。

　　四、申请要求

　　（一）申请资格。

　　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）。

　　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。

　　1.本专项项目申请时不计入高级专业技术职务（职称）人员申请和承担总数2项的范围；正式接收申请到国家自然科学基金委员会作出资助与否决定之前，以及获得资助后，计入高级专业技术职务（职称）人员申请和承担总数2项的范围。

　　2.申请人同年只能申请1项专项项目中的研究项目。

　　3.其他限项申请要求按照《2023年度国家自然科学基金项目指南》“限项申请规定”执行。

　　（三）申请注意事项。

　　1.申请书报送日期为2023年11月8日－11月14日16时。

　　2.本专项项目申请书采用在线方式撰写。对申请人具体要求如下：

　　(1)申请人在填报申请书前，应当认真阅读本申请须知、本项目指南和《2023年度国家自然科学基金项目指南》的相关内容，不符合项目指南和相关要求的申请项目不予受理。

　　(2)申请人应根据本专项项目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，自行拟定项目名称、科学目标、研究内容、关键科学问题、技术路线和相应的研究经费等。

　　(3)申请人登录科学基金网络信息系统http://grants.nsfc.gov.cn/（没有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），按照撰写提纲及相关要求撰写申请书。

　　(4)申请书中的资助类别选择“专项项目”，亚类说明选择“研究项目”，附注说明选择“科学部综合研究项目”，申请代码1选择A21或A22（或其下属代码），申请书正文开头应首先说明申请对应本指南中的研究方向。以上选择不准确或未选择的项目申请将不予受理。

　　3.申请人应当严格按照《国家自然科学基金资助项目资金管理办法》等相关规定和《国家自然科学基金项目资金预算表编制说明》的具体要求，认真编制《国家自然科学基金项目预算表》。

　　4.申请人完成申请书撰写后，在线提交电子申请书及附件材料。申请材料中所需的附件材料（有关证明材料、审批文件和其他特别说明要求提交的纸质材料原件），全部以电子扫描件上传。

　　5.依托单位应对本单位申请人所提交申请材料的真实性、完整性和合规性进行审核；对申请人申报预算的目标相关性、政策相符性和经济合理性进行审核。具体要求如下：

　　(1)本专项项目采用无纸化申请方式，依托单位只需在线确认并及时提交电子申请书及附件材料，无需报送纸质申请书。项目获批准后，将申请书的纸质签字盖章页装订在《资助项目计划书》最后，与之一并提交。签字盖章的信息应与信息系统中的电子申请书保持一致。

　　(2)依托单位完成电子申请书及附件材料的逐项确认后，应于申请材料提交截止时间前通过科学基金网络信息系统上传本单位科研诚信承诺书的电子扫描件（请在信息系统中下载模板，打印填写后由法定代表人签字、依托单位加盖公章；若当年已上传本单位科研诚信承诺书的电子扫描件，则不用再重新提交），无需提供纸质材料；须在项目申请截止时间后24小时内在线提交项目申请清单。

　　6.本专项项目咨询方式：

　　国家自然科学基金委员会数学物理科学部物理科学一处

　　联系人：刘强、姜向伟

　　联系电话：010-62325055、010-62327181

　　五、其他注意事项

　　（一）为实现专项项目总体科学目标，获得资助的项目负责人应当在项目执行过程中关注与本专项其他项目之间的相互支撑关系。

　　（二）为加强项目之间的学术交流，本专项项目群将设专项项目总体指导组和管理协调组，并将不定期地组织相关领域的学术研讨会。获资助项目负责人必须参加上述学术交流活动，并认真开展学术交流。

　　2024年度赴英参加“传染病的生态学与演进（EEID）”国际学术研讨会项目指南

　　国家自然科学基金委员会（NSFC）与美国国家科学基金会（NSF）、英国国家科研与创新署（UKRI）和以色列美以两国科学基金会（BSF）每年在“传染病的生态学与演进（EEID）”领域联合征集合作研究与合作交流项目。根据NSFC与NSF双边合作协议，为促进各国科研人员从“全健康（One Health）”视角更好地理解该研究领域，并鼓励相关跨学科交流合作，2024年5月NSFC将与NSF、UKRI和BSF共同在英国组织召开学术会议，并资助对EEID领域研究感兴趣的科研人员参会，为建立双多边合作关系和后续开展实质性合作研究奠定基础。

　　一、项目说明

　　（一）项目类型。

　　本项目类型为出国（境）参加双（多）边学术会议（出国会议）。

　　（二）资助领域和申请代码。

　　EEID项目支持对影响传染病传播动态的生态、进化、机体和社会规律及过程进行跨学科研究，要求以对病原体传播动力学的量化、数学或计算分析为主题，建立并测试能够完整描述传染病系统的数学或计算模型，发现传染病传播规律。该研究聚焦传染病在宿主（包括但不仅限于人类、非人类动物和/或植物）之间传播的决定因素和相互关系，如：病原体的传播；气候等环境因素的影响；自然宿主的种群动态和遗传；病原体、病媒或宿主物种生物学的生理或行为如何影响传播动态；生态传播与进化动态之间的反馈；病原体传播的文化、社会、行为和经济因素等，并鼓励研究人员对低、中等收入国家（LMICs）公共卫生关注的疾病体系，以及农业领域关注的疾病体系开展研究。EEID项目详细资助领域说明请见附件。

　　本出国会议项目旨在组织对上述EEID研究内容感兴趣的科研人员围绕该领域国际合作重点进行交流研讨，并建立双多边跨学科合作关系，为后续申请EEID合作项目、与国外合作者共同开展相关研究奠定基础。

　　请申请人根据资助领域和研究方向，从下列5个科学部代码范围内，选取与自身情况相符的代码作为申请代码1：

　　1.数理科学部（A）

　　2.生命科学部（C）

　　3.地球科学部（D）

　　4.管理科学部（G）

　　5.医学科学部（H）

　　（三）资助规模。

　　本出国会议项目资助规模为12项左右。

　　（四）资助强度。

　　资助强度为不超过3万元/项，其中包括出国参会所需的护照签证办理费用、国际旅费（经济舱）、食宿和当地交通费用等。会议承办方UKRI将为获资助者出具会议邀请信，以便申请英国签证。

　　（五）申报要求。

　　1.学术会议将于2024年5月21日－22日在英国伦敦召开。申请书中的合作起止日期请填写2024年5月15日至2024年12月31日。

　　2.本项目仅资助个人，请勿在申请书中包含参与者，亦无需填写国外合作者。

　　二、申请条件

　　根据《国家自然科学基金国际（地区）合作交流项目管理办法》，申请本项目须符合以下条件：

　　（一）申请人应为2024年12月31日（含）以后结题的3年期及以上国家自然科学基金在研项目（合作交流项目除外）的项目负责人。

　　（二）申请人应在项目申请书中阐明其研究基础和方向与EEID研究内容的联系。

　　（三）申请人应在项目申请书中阐述其开展国际交流合作的能力，包括但不限于语言能力证明、参加国际会议情况等。

　　（四）更多申请人条件的详细说明请见《2023年度国家自然科学基金项目指南》。

　　三、限项申请规定

　　（一）本项目属于国际（地区）合作交流项目，不计入申请和承担项目总数范围。

　　（二）不受“申请人同年只能申请1项同类型项目”规定的限制。

　　（三）作为申请人申请和作为项目负责人正在承担的同一组织间协议框架下的国际（地区）合作交流项目，合计限1项。

　　（四）承担过或正在承担EEID合作研究项目的项目负责人和主要参与者，以及承担过EEID出国会议、在华会议项目的项目负责人不得申请本项目。

　　（五）《2023年度国家自然科学基金项目指南》中关于申请数量的其他限制。

　　四、申请注意事项

　　（一）申请人注意事项。

　　1.申请人在填报申请书前，应认真阅读本项目指南和《2023年度国家自然科学基金项目指南》中的相关内容，不符合项目指南和相关要求的项目申请将不予受理。

　　2.申请人须登录科学基金网络信息系统（http://grants.nsfc.gov.cn/），按照撰写提纲及相关要求撰写《国家自然科学基金国际（地区）合作与交流项目申请书》（以下简称“申请书”）。具体步骤是：

　　（1）选择“项目负责人”用户组登录系统，进入后点击“在线申请”进入申请界面；点击“新增项目申请”按钮，进入申请项目所属科学部选择界面；点击“申请普通科学部项目”进入项目类别选择界面。

　　（2）点击“国际（地区）合作与交流项目”左侧+号或者右侧“展开”按钮，展开下拉菜单。

　　（3）点击“出国（境）参加双（多）边学术会议（组织间协议项目）”右侧的“填写申请”按钮，进入选择“合作协议”界面。

　　（4）在下拉菜单中选择“NSFC-NSF（中美）”，然后按系统要求输入依托在研基金项目的批准号，通过资格认证后即进入具体申请书填写界面。

　　3.预算编报要求。申请人应当认真阅读《2023年度国家自然科学基金项目指南》申请须知中预算编报要求的内容，严格按照《国家自然科学基金资助项目资金管理办法（财教〔2021〕177号）》和《国家自然科学基金项目资金预算表编制说明》的要求，认真如实编报《国家自然科学基金项目资金预算表》。

　　4.申请材料要求。申请人完成申请书撰写后，在线提交电子版申请书及附件材料，无需报送纸质申请书。项目获批准后，将申请书的纸质签字盖章页装订在《资助项目计划书》最后，一并提交。签字盖章的信息应与电子申请书保持一致。

　　（二）依托单位注意事项。

　　依托单位应对本单位申请人所提交申请材料的真实性、完整性和合规性，申报预算的目标相关性、政策相符性和经济合理性进行审核。本项目纳入无纸化申请范围。关于单位科研诚信承诺书及项目清单提交等事宜，请参照《关于2023年度国家自然科学基金项目申请与结题等有关事项的通告》执行。

　　（三）项目申请接收。

　　科学基金网络信息系统在线申报接收期为北京时间2023年10月8日至2023年12月11日下午16时。

　　注：请申请人严格遵照本项目指南的各项要求填报申请，提醒依托单位科管部门在科学基金网络信息系统关闭在线申报前确认并提交电子版申请书。不符合上述要求的申请将不予受理。如有疑问，请致电项目联系人。

　　如遇技术问题，可联系科学基金网络信息系统技术支持（信息中心），电话：010-62317474。

　　五、批准结果通知

　　批准结果拟于2024年2月通过科学基金网络信息系统发送。

　　六、项目联系人

　　联系人：雒景瑜

　　电话：010-62326479

　　邮箱：luojy nsfc.gov.cn

　　附件：EEID项目资助领域说明（英文）

　　国家自然科学基金委员会

　　国际合作局

　　2023年10月8日