自然科學(xué)基金委|基礎(chǔ)科學(xué)板塊“冷分子制備、物性與化學(xué)動(dòng)力學(xué)”專項(xiàng)項(xiàng)目指南

基礎(chǔ)科學(xué)板塊“冷分子制備、物性與化學(xué)動(dòng)力學(xué)”專項(xiàng)項(xiàng)目指南

     冷分子和超冷分子的碰撞和化學(xué)反應(yīng)是原子分子物理和物理化學(xué)領(lǐng)域研究的前沿課題，對(duì)其研究能從量子力學(xué)層面來深入認(rèn)識(shí)和理解分子碰撞和化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，并有助于促進(jìn)對(duì)常溫下化學(xué)反應(yīng)的研究。我國(guó)科學(xué)家在冷分子和超冷分子的碰撞和化學(xué)反應(yīng)方面取得了一些具有原創(chuàng)意義的研究成果，受到了國(guó)際學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。然而，冷分子和超冷分子的碰撞和化學(xué)反應(yīng)研究在國(guó)際上仍處在起步階段，一系列重要的科學(xué)難題沒有得到解決，其難點(diǎn)主要表現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)上制備和操控冷分子和超冷分子以及利用外場(chǎng)來操控化學(xué)反應(yīng)極其困難，理論上對(duì)低溫下分子碰撞和化學(xué)反應(yīng)的精確計(jì)算也極具挑戰(zhàn)。

　　國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)基礎(chǔ)科學(xué)板塊現(xiàn)啟動(dòng)“冷分子制備、物性與化學(xué)動(dòng)力學(xué)”專項(xiàng)項(xiàng)目，旨在從最根本的層面來認(rèn)識(shí)和理解化學(xué)反應(yīng)過程，為設(shè)計(jì)和調(diào)控化學(xué)反應(yīng)提供依據(jù)。專項(xiàng)倡導(dǎo)原始創(chuàng)新，鼓勵(lì)物理和化學(xué)研究人員深度合作，共同推動(dòng)這一前沿交叉領(lǐng)域的發(fā)展。

　　一、科學(xué)目標(biāo)

　　發(fā)展新的方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段，結(jié)合理論獲得對(duì)低溫和超低溫下分子的碰撞和化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)和理解。通過新的實(shí)驗(yàn)方法和制備新的超冷分子體系，探索超冷碰撞和反應(yīng)中新奇的量子現(xiàn)象，從而獲得在量子力學(xué)層面對(duì)超冷化學(xué)新的認(rèn)識(shí)和理解。利用激光、電磁場(chǎng)等調(diào)控手段，對(duì)冷分子和超冷分子的碰撞和化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)冷分子化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的精密測(cè)量與調(diào)控。通過對(duì)冷原子、離子和冷分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究，結(jié)合高精度的分子勢(shì)能面，發(fā)展高效冷分子傳能和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)理論，揭示微觀動(dòng)力學(xué)新的機(jī)制，并開拓冷分子化學(xué)在星際化學(xué)與天文觀測(cè)等領(lǐng)域的應(yīng)用。

　　二、研究方向和研究?jī)?nèi)容

　　（一）超冷三原子分子系綜的制備與操控（申請(qǐng)代碼1選擇數(shù)理科學(xué)部A21或A24下屬代碼）

　　研究原子-分子Feshbach共振機(jī)制并發(fā)展理論模型。合成三原子分子并制備高相空間密度的超冷三原子分子系綜，探測(cè)三原子分子的能級(jí)、壽命和磁矩等，研究光激發(fā)對(duì)三原子分子的影響。理論結(jié)合實(shí)驗(yàn)給出三體相互作用勢(shì)能面的高精度描述。探索三原子分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)和能級(jí)的操控方法。

　　（二）外場(chǎng)調(diào)控下超冷分子的碰撞和反應(yīng)（申請(qǐng)代碼1選擇數(shù)理科學(xué)部A21或A24下屬代碼）

　　實(shí)現(xiàn)超冷分子多自由度單量子態(tài)精確操控，利用電場(chǎng)、微波以及囚禁勢(shì)等外場(chǎng)調(diào)控分子間長(zhǎng)程相互作用、少體碰撞和化學(xué)反應(yīng)，對(duì)碰撞和反應(yīng)過程進(jìn)行精確表征，實(shí)現(xiàn)分子間散射共振、穩(wěn)定的彈性碰撞和可控化學(xué)反應(yīng)，發(fā)展分子間碰撞與反應(yīng)的理論模型與計(jì)算方法。

　　（三）冷分子化學(xué)反應(yīng)超快動(dòng)力學(xué)（申請(qǐng)代碼1選擇數(shù)理科學(xué)部A21或A24下屬代碼）

　　制備不同種類百mK量級(jí)冷分子與團(tuán)簇體系，在時(shí)間域直接觀測(cè)激光誘導(dǎo)冷分子及分子間化學(xué)反應(yīng)超快動(dòng)力學(xué)，實(shí)現(xiàn)冷分子化學(xué)反應(yīng)中間態(tài)與產(chǎn)物的時(shí)頻域聯(lián)合調(diào)控，揭示冷分子與液態(tài)超流環(huán)境相互作用的新效應(yīng)。

　　（四）里德堡超冷分子長(zhǎng)程相互作用反應(yīng)動(dòng)力學(xué)（申請(qǐng)代碼1選擇數(shù)理科學(xué)部A21或A24下屬代碼）

　　發(fā)展超冷里德堡分子超長(zhǎng)化學(xué)鍵的直接成像技術(shù)，研究里德堡分子的束縛機(jī)制、非絕熱躍遷效應(yīng)、分子波矢演化動(dòng)力學(xué)和分子動(dòng)力學(xué)的時(shí)空效應(yīng)等，實(shí)現(xiàn)超冷里德堡分子長(zhǎng)程相互作用反應(yīng)過程的高時(shí)空分辨率靈敏探測(cè)，實(shí)現(xiàn)分子動(dòng)力學(xué)外場(chǎng)對(duì)分子量子態(tài)的精確調(diào)控，深入理解超冷里德堡分子內(nèi)部量子動(dòng)力學(xué)行為和分子間量子化學(xué)反應(yīng)過程。

　　（五）冷分子碰撞傳能動(dòng)力學(xué)（申請(qǐng)代碼1選擇化學(xué)科學(xué)部B03下屬代碼）

　　在典型的冷分子體系，選擇并調(diào)控分子特定的量子態(tài)、空間和自旋取向等性質(zhì)，觀測(cè)冷分子間非彈性碰撞過程；結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)和量子化學(xué)計(jì)算構(gòu)建高精度的多原子分子體系勢(shì)能面，發(fā)展高效的多原子分子間非彈性碰撞的量子動(dòng)力學(xué)方法及立體動(dòng)力學(xué)理論，定量計(jì)算冷分子碰撞的態(tài)-態(tài)量子傳能動(dòng)力學(xué)性質(zhì)，揭示其中的微觀動(dòng)力學(xué)新機(jī)制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)冷分子間碰撞傳能過程的精準(zhǔn)量子調(diào)控。

　　（六）冷原子分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)（申請(qǐng)代碼1選擇化學(xué)科學(xué)部B03下屬代碼）

　　發(fā)展冷原子、冷分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，實(shí)現(xiàn)冷碰撞條件下的態(tài)-態(tài)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究。選擇具有關(guān)鍵性意義的冷分子反應(yīng)體系，準(zhǔn)確測(cè)量其反應(yīng)速率以及分支比；結(jié)合高精度的分子勢(shì)能面發(fā)展冷分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)理論，研究小質(zhì)量數(shù)的分子反應(yīng)中長(zhǎng)程相互作用、非絕熱過程、立體效應(yīng)、以及量子干涉與共振等現(xiàn)象。研究星際等環(huán)境中可能實(shí)際存在的冷分子反應(yīng)過程。

　　（七）冷離子分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)（申請(qǐng)代碼1選擇化學(xué)科學(xué)部B03下屬代碼）

　　研究超冷離子與量子態(tài)和速度選擇的冷原子冷分子間的反應(yīng)。對(duì)具有代表性的冷離子分子反應(yīng)，精確測(cè)量其化學(xué)反應(yīng)速率以及反應(yīng)分支比，觀測(cè)冷離子分子反應(yīng)所特有的量子效應(yīng)；結(jié)合高精度勢(shì)能面以及量子動(dòng)力學(xué)的理論計(jì)算模擬，研究離子分子反應(yīng)中的長(zhǎng)程相互作用、電荷轉(zhuǎn)移過程和激發(fā)態(tài)動(dòng)力學(xué)，分析低溫下離子-分子化學(xué)反應(yīng)的基本規(guī)律。

　　三、資助計(jì)劃

　　本專項(xiàng)項(xiàng)目資助期限為4年，申請(qǐng)書中研究期限應(yīng)填寫“2023年1月1日—2026年12月31日”。計(jì)劃資助7-8項(xiàng)，平均資助強(qiáng)度為300-350萬元/項(xiàng)，總資助直接經(jīng)費(fèi)為2400萬元。

　　四、申請(qǐng)要求及注意事項(xiàng)

　　（一）申請(qǐng)資格

　　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

　　1.本專項(xiàng)項(xiàng)目申請(qǐng)時(shí)不計(jì)入申請(qǐng)和承擔(dān)總數(shù)范圍，正式接收申請(qǐng)到自然科學(xué)基金委做出資助與否決定之前，以及獲資助后，計(jì)入申請(qǐng)和承擔(dān)總數(shù)范圍。

　　2.申請(qǐng)人同年只能申請(qǐng)1項(xiàng)專項(xiàng)項(xiàng)目中的研究項(xiàng)目。

　　3.其他限項(xiàng)申請(qǐng)要求按照《2022年度國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南》“限項(xiàng)申請(qǐng)規(guī)定”執(zhí)行。

　　（三）申請(qǐng)注意事項(xiàng)

　　1.申請(qǐng)書報(bào)送日期為2022年11月21日—11月26日16時(shí)。

　　2.本專項(xiàng)項(xiàng)目申請(qǐng)書采用在線方式撰寫。對(duì)申請(qǐng)人具體要求如下：

　　（1）申請(qǐng)人在填報(bào)申請(qǐng)書前，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真閱讀本申請(qǐng)須知、本項(xiàng)目指南和《2022年度國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南》的相關(guān)內(nèi)容，不符合項(xiàng)目指南和相關(guān)要求的申請(qǐng)項(xiàng)目不予受理。

　　（2）本專項(xiàng)項(xiàng)目旨在緊密圍繞“冷分子的制備、物性與化學(xué)動(dòng)力學(xué)”，集中國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行研究，成為一個(gè)專項(xiàng)項(xiàng)目群。申請(qǐng)人應(yīng)根據(jù)本專項(xiàng)項(xiàng)目擬解決的具體科學(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、關(guān)鍵科學(xué)問題、技術(shù)路線和相應(yīng)的研究經(jīng)費(fèi)等。

　　（3）申請(qǐng)人登錄科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)http://grants.nsfc.gov.cn/（沒有系統(tǒng)賬號(hào)的申請(qǐng)人請(qǐng)向依托單位基金管理聯(lián)系人申請(qǐng)開戶），按照撰寫提綱及相關(guān)要求撰寫申請(qǐng)書。

　　（4）申請(qǐng)書中的資助類別選擇“專項(xiàng)項(xiàng)目”，亞類說明選擇“研究項(xiàng)目”，附注說明選擇“科學(xué)部綜合研究項(xiàng)目”，申請(qǐng)代碼1應(yīng)當(dāng)根據(jù)“二、研究方向和研究?jī)?nèi)容”選擇數(shù)理科學(xué)部或化學(xué)科學(xué)部相應(yīng)的申請(qǐng)代碼。以上選擇不準(zhǔn)確或未選擇的項(xiàng)目申請(qǐng)將不予受理。

　　（5）請(qǐng)按照“專項(xiàng)項(xiàng)目-研究項(xiàng)目申請(qǐng)書撰寫提綱”撰寫申請(qǐng)書時(shí)，請(qǐng)?jiān)谏暾?qǐng)書正文開頭注明“冷分子的制備、物性與化學(xué)動(dòng)力學(xué)：XXX（填寫擬資助的7個(gè)研究方向之一）”。

　　申請(qǐng)書應(yīng)突出有限目標(biāo)和重點(diǎn)突破，明確對(duì)實(shí)現(xiàn)本專項(xiàng)項(xiàng)目總體科學(xué)目標(biāo)和解決核心科學(xué)問題的貢獻(xiàn)。

　　如果申請(qǐng)人已經(jīng)承擔(dān)與本專項(xiàng)項(xiàng)目相關(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。

　　3.申請(qǐng)人應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照《國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目資金管理辦法》等相關(guān)規(guī)定和《國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資金預(yù)算表編制說明》的具體要求，按照“目標(biāo)相關(guān)性、政策相符性、經(jīng)濟(jì)合理性”的基本原則，認(rèn)真編制《國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目預(yù)算表》。

　　4.本專項(xiàng)項(xiàng)目采用無紙化申請(qǐng)，申請(qǐng)人完成申請(qǐng)書撰寫后，在線提交電子申請(qǐng)書及附件材料。依托單位只需在線確認(rèn)電子申請(qǐng)書及附件材料，無須報(bào)送紙質(zhì)申請(qǐng)書，但應(yīng)對(duì)本單位申請(qǐng)人所提交申請(qǐng)材料的真實(shí)性和完整性進(jìn)行認(rèn)真審核，在項(xiàng)目申請(qǐng)接收截止時(shí)間前通過信息系統(tǒng)逐項(xiàng)確認(rèn)提交本單位電子申請(qǐng)書及附件材料；在申請(qǐng)截止時(shí)間后24小時(shí)內(nèi)在線提交項(xiàng)目申請(qǐng)清單。項(xiàng)目獲批準(zhǔn)后，依托單位將申請(qǐng)書的紙質(zhì)簽字蓋章頁裝訂在《資助項(xiàng)目計(jì)劃書》最后，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)按要求一并提交。

　　5.本專項(xiàng)項(xiàng)目咨詢方式：

　　國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)數(shù)理科學(xué)部

　　聯(lián)系人：倪培根

　　聯(lián)系電話：010-62326911

　　國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)化學(xué)科學(xué)部

　　聯(lián)系人：黃艷

　　聯(lián)系電話：010-62329320

　　（四）其他注意事項(xiàng)

　　1.為實(shí)現(xiàn)專項(xiàng)項(xiàng)目總體科學(xué)目標(biāo)，獲得資助的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)當(dāng)在項(xiàng)目執(zhí)行過程中關(guān)注與本專項(xiàng)其他項(xiàng)目之間的相互支撐關(guān)系。

　　2.為加強(qiáng)項(xiàng)目之間的學(xué)術(shù)交流，本專項(xiàng)項(xiàng)目群將設(shè)專項(xiàng)項(xiàng)目總體指導(dǎo)組和管理協(xié)調(diào)組，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)人必須參加上述學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，并認(rèn)真開展學(xué)術(shù)交流。

來源：國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)    

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