2011年度国家重大科学研究计划重要支持方向

　　纳米研究领域科技计划 2011年度重要支持方向

　　1. 纳米材料的基础科学问题

　　围绕重要应用，开展基本科学问题、关键技术研究，设计、制备新型纳米材料。特别鼓励原始性创新研究方向，探索纳米新材料、新过程和新原理。

　　2. 纳米材料的宏量可控制备和应用

　　研究多功能纳米材料和结构，如轻质高强纳米材料、生物医用纳米材料、光电纳米材料、电磁纳米材料、能源和环境纳米材料等，发展可控、宏量和低成本制备技术，研究应用过程中的关键科学与技术问题。

　　3. 纳米材料的新型表征方法与技术

　　发展高时间分辨、高空间分辨、原位动态的表征方法与技术，建立基于新原理的纳米表征技术和测试方法；制定相应的检测标准。

　　4. 新型纳米器件

　　探索新型纳米加工方法和集成技术，探索基于新原理、新结构的纳米器件和集成电路；研究应用目标明确的高灵敏度、高选择性纳米传感器，高性能纳米电子和光电子器件。

　　5. 重大疾病检测技术与生物医用纳米材料

　　发展重大疾病早期检测的纳米技术和纳米生物器件的原理和创新方法；研究具有重要应用前景的纳米生物医用材料及其在生物体内药效与生物学过程。 1

　　6. 新型纳米药物

　　治疗重大疾病的新型纳米药物，重点研究纳米技术提高候选药物的成药性，提高药效、降低毒性的原理和方法。

　　7. 能源纳米材料与技术

　　利用纳米材料与技术提高能源使用效率，发展基于纳米结构与纳米技术的安全节能新材料和新技术，探索纳米技术及材料在能源转换与存储等方面的重要应用。

　　8. 环境纳米材料与技术

　　研究纳米材料在农业、工业生物技术、食品工业中的应用，发展成本低、性能稳定、寿命长并无次生污染的实用纳米材料与技术。研究纳米材料的环境效应和安全性。

　　9. 改造提升传统产业的纳米材料与技术

　　面向化工、纺织、能源、交通、冶金等传统产业，应用纳米材料和技术提高资源利用率和产品附加值，开发过程高效节能、清洁生产用纳米材料与技术等。

　　10. 培育和发展战略性新兴产业的纳米材料与器件

　　围绕新一代信息技术、新能源、生物医用等战略性新兴产业，研究纳米光电材料、器件集成和互联关键技术，开发高效能量转换、储存与节能的纳米材料与应用技术，研究实用化高性能生物医用材料与制品。

　　11. 纳米材料工业化制造技术及检测装备

　　开发面向工业应用的纳米材料规模化制备及精密加工技术，研发纳米材料关键表征仪器成套批量化制造技术；研究纳米材料与器件的制备、服役与安全评价技术。

　　量子调控研究国家重大科学研究计划 2011年度重要支持方向

　　1. 受限空间中光与超冷原子（离子）、分子耦合量子态的制备、测量及调控

　　研究微型光阱和微光学腔中原子（离子）内外态的完全控制方法，光与原子强耦合下量子态的制备和探测。制备稳定的超冷极性分子，并研究分子量子态的相干操控和动力学演化。研究原子自旋压缩态和原子系综纠缠态的产生，光学晶格中超冷原子、分子体系的关联效应、新奇量子态及其应用。

　　2. 极端条件下量子输运的研究和调控

　　研究极端条件下的量子输运性质及微结构对量子输运的调控。研究超短时间尺度下的量子输运，开发相应的精密测量技术。研究具有强自旋-轨道耦合效应的反常量子输运，探索调控输运性质的新手段。研究远离平衡态的量子输运特性。

　　3. 异质界面诱导的新奇量子现象及调控

　　研究异质界面导致的新奇量子态和量子现象，建立描述新奇界面量子态的理论模型。发展精确控制的生长技术，制备高品质的异质界面，如氧化物/氧化物、氧化物/金属等。发展精确表征界面量子态和量子序的实验技术，研究极端条件下异质界面上的新奇量子态、量子输运、光电量子过程等，探索量子态的界面调控新方法。

　　4. 功能关联电子材料及其拓扑量子性质的调控

　　应用先进谱学研究手段如核磁共振、中子散射等，并结合极端实验条件，研究空间反演对称性破缺的关联电子系统，如重费米子系统和多铁性电子材料等的量子现象及拓扑量子性质。制备由这些材料构成的薄膜和人工微结构，探索基于新效应的量子器件。

　　5. 光场与微结构的耦合效应及调控

　　研究不同时空尺度的光场与各种微结构的线性和非线性作用，与电子态的耦合及导致的量子效应。制备具有新颖动量、角动量的可控光场，研究与微结构的耦合及其对量子态的调控，探索在量子信息、超分辨成像等方面的应用。

　　6. 复合量子功能材料的设计、制备和新奇量子效应（基地）

　　设计和制备高品质的复合量子功能材料，研究其新奇量子效应。研究不同维度和尺寸下的量子态特性，以及