变革性技术课题研究方向和内容

　　变革性技术是指通过科学或技术的创新和突破，对已有传统或主流的技术、工艺流程等进行一种另辟蹊径的革新，并对经济社会发展产生革命性、突变式进步的技术。围绕变革性技术开展的重点专项课题也是比较多的，下面学术顾问具体分享变革性技术课题研究方向和内容：

　　变革性技术课题研究主要是围绕材料，地学，信息，制造，能源，生命科学及交叉等学科展开探究，同一指南方向下，原则上只支持1项，仅在申报项目评审结果相近，技术路线明显不同，可同时支持2项。

　　1.高效热电磁全固态能源转换新材料与器件

　　研究内容：研究电子-声子-自旋/局域磁场相互作用及其物理新机制和新效应;同时具有高热电性能和高磁熵变等多功能新材料设计、精细结构表征及其构效关系;热电磁多功能新材料超快速制备新技术与结构控制原理;基于新材料的热电磁多功能新型器件设计与制造方法;热电磁能量转换新原理与热电磁全固态制冷原型系统。

　　2.铌酸锂薄膜重要片上光子器件

　　研究内容：研究高品质铌酸锂薄膜光波导、光学微腔和光学超晶格等光学微结构的制备;研究片上光子频率高速调谐及片上 纠缠光子对产生;研究以光子频率作为量子信息编码实现量子逻辑门操作;研制片上有源光量子器件、可编程光量子信息处理芯片及片上光频梳等重要器件。

　　3.高能量密度二次电池材料

　　研究内容：面向新一代智能电动汽车和可穿戴式设备的需求，突破二次电池的体积能量密度和安全性瓶颈，研究分级纳米超结构负极材料反应过程原位观测和动力学性能调控技术、高能量密度梯度正极材料原位观测和界面调控技术、多级结构纳米导电材料输运性能调控技术，以及储能器件设计、材料匹配与制造工艺，研制出新一代高能量密度锂离子电池和柔性可穿戴电池。

　　4.“石墨烯基第三代+”深紫外固态光源器件

　　研究内容：发展介电衬底上石墨烯的直接生长方法，获得高质量、大面积、层数可控、掺杂浓度和晶畴尺寸可调的石墨烯薄膜，实现宏量制备;研究石墨烯上氮化物薄膜的生长机制，解决氮化物异质外延中晶格失配和热失配的瓶颈问题，建立范德华外延生长氮化物的理论模型，实现大尺寸非晶衬底上高质量氮化物的可控制备技术;研制非晶衬底上深紫外发光器件;发展基于石墨烯的器件转移技术，实现深紫外发光器件的柔性构筑。

　　5.宽波段光电探测材料

　　研究内容：针对全天候、全天时高分辨率对地成像观测需要，开展具有宽波段响应特性的光电探测材料新体系设计;研究其n型和p型杂质能级特征，并探索其掺杂和激活工艺;研究其异质外延薄膜微观结构及界面特征演化规律，并构造其多层膜;研制宽光谱多波段光电探测原型器件，并开展其在航天光学载荷中应用价值评估考核。

　　6.电子束层凝制备超纯净高均质高温合金

　　研究内容：电子束精炼高温合金中微量杂质元素去除机制及合金元素调控方法;电子束层凝高温合金均质化控制原理;高温合金的化学近程序团簇结构及超纯净合金化再设计;粉末制件与超纯母合金的组织遗传性及其疲劳性能;超纯净高均质难变形高温合金的塑性变形机理及其组织性能调控;超纯净单晶高温合金的铸造缺陷控制及力学性能评价。突破现有高温合金纯净度低、偏析高的冶金质量瓶颈，探索超纯净高均质高温合金电子束层凝 技术体系，并进行验证性应用。

　　7.水伏效应材料及其制备与应用研究

　　研究内容：研究固液界面电荷传输和能量转换规律，研究功能材料与水相互作用生电的水伏效应机理;开展具有优异水伏效应材料的微结构设计和构效优化方法研究，发展高效水伏效应材料的宏量可控制备方法;研究水伏效应器件的长效稳定性，建立大规模集成化生产工艺，演示验证水伏效应。

　　8.复杂油气智能钻井理论与方法

　　研究内容：研究井下智能传感器响应机理与随钻测录导一体化协同机制，构建复杂地层参数智能表征与超前探测方法;研究地层环境自适应的智能破岩作用机理，探索复杂地层钻井井眼轨迹智能导向控制方法;揭示钻井工程参数地面-井下闭环响应机制，研究复杂地层钻井井筒稳定性智能调控方法;研究自适应智能钻井液体系，探索钻井液性能智能化设计、评价与调控方法;研究钻井数据智能流动、融合与自我净化方法，构建复杂油气钻井智能监控、诊断与决策系统。

　　9.深部碳、氧循环的金属同位素示踪方法研究

　　研究内容：面向开拓金属稳定同位素示踪地球深部碳、氧循环的技术体系，研究包括碳酸盐含有的二价金属元素、氧逸度敏感的变价金属元素和生命需要的金属元素的同位素高精确度分析技术体系;研究板块俯冲和岩浆过程中金属同位素地球化学行为和分馏机制;开发多种金属同位素体系联合示踪地球深部碳、氧循环的理论和技术体系。

　　10.俯冲带深部过程与非生物成气

　　研究内容：针对俯冲带为地球深部提供充足的碳源和水源，形成了甲烷气和氢气等资源，突破对这些清洁能源仅限于地表之下不到十公里的范围内的传统认识;揭示从地球深部到地表C-H化合物的物理化学性质和交换机制，开辟以部分烃类为代表的高压有机化学新领域。结合典型俯冲带研究，初步揭示地球深部无机成因气的运移机理。

　　以上是优选的10大变革性技术课题申报方向，主要是面向解决重大科学问题和突破关键技术进行一体化设计。鼓励围绕一个重大科学问题，从基础研究到应用研究全链条组织项目。鼓励依托国家重点实验室等重要科研基地组织项目。项目应整体申报，须覆盖相应指南方向的全部考核指标。每个项目下设课题不超过4个，每个项目参与单位数不超过6家。

　　课题项目执行期一般为5年，申报项目特别需提出明确、有显示度的5年总体目标和2年阶段目标和考核指标(或研究进度);立项项目实行“2+3”分段式资助，在项目执行2年左右对其目标完成情况进行评估，根据评估情况确定项目后续支持方式。

　　更多课题申报方面的疑问也可以随时咨询在线学术顾问，给您专业的解答。