密院4项课题获2019年度国家自然科学基金立项资助

近日，国家自然科学基金委公布了2019年度国家自然科学基金申请项目评审结果，上海交通大学密西根学院共有4项课题获立项资助，包括2项青年基金和2项面上项目。

先进复合材料已成为航空航天结构的基本材料，其裂纹扩展是构件设计中重要的考虑因素。沈泳星课题组拟结合计算断裂力学（相场）和机器学习（流形学习）等新老领域中的数值方法，提出一种单尺度并行算法，实现对整个先进复合材料构件中由于热失配和服役加载而导致的界面胶粘及基体裂纹的成核以及相互作用的模拟。预期本项目将实现计算精度和效率的适度平衡，促进力学和数据科学交叉所带来的基础研究走向工业应用。

针对导波法结构健康监测技术面临的诸多挑战，申岩峰的项目拟利用主动超构面对导波进行适应性操控，并与导波法关键环节进行有机融合，以提升导波结构健康监测系统的探测能力。该项目将研究利用智能材料等手段实现单元动力学性能主动调控的方法，利用主动单元结构设计超构面，从而达成对导波的可编程、适应性操控, 并探索以此实现监测波场模态切换、频率成分选择、定向波场引导、波动能量聚焦、波束成形、扫描、损伤信息挖掘的理论方法，揭示超构面从物理层面以及结构健康监测关键环节提升导波探测能力的机理。

全固态钠电池有望以更低的成本提供比传统锂离子电池更高的能量密度。但电极材料在充放电过程中的体积膨胀和收缩以及其与固态电解质的化学反应会引起相关界面的机械破坏和阻抗增加，导致电池容量衰减。采用无体积变化的零应变电极材料有望同时解决界面的机械和化学稳定性难题。在薄首行的这项工作中，其团队拟结合理论计算和具有高空间分辨率的同步辐射技术，深入探索零应变电极材料在充放电过程中的电极-电解质-导电剂界面变化，并验证零应变电极材料能否实现界面机械稳定，为后续界面优化奠定基础。该工作的成功开展可为实现全固态钠电池的高效循环开辟新思路。

硅基光电子是下一代通信技术的关键技术，但该技术的发展受限于硅基室温通讯波段激光器的成功研制。掺铒硅中的电子-空穴对可通过铒的亚能级复合发射通讯波段的光波，但其室温时量子效率极低。赵兴岩的项目拟对铒注入的硅衬底进行深冷处理，将样品的室温量子效率提高两个数量级以上。并进一步利用CMOS兼容工艺在SOI硅片上研制圆碟或圆环结构的微型谐振腔，实现光致硅基激光器; 在考虑PN结的条件下设计电致激光器的光学和电学结构，通过多步微加工、铒注入和硼磷注入实现室温硅基通讯波段电致激光器，确立我国在硅基光子和光电子领域的领先地位。

近年来，密西根学院一直高度重视科研工作的发展，采取多项措施调动院内老师的科研参与热情，不断加强自然基金的组织申报和动员培训工作。学院每年都有多项课题获立项资助，基金项目获批率一直处于较高水平，绝大多数研究系列教师都获得过国家自然基金的资助。
国家自然科学基金是为推动我国科技体制改革，变革科研经费拨款方式而设立，面向全国，重点资助具有良好研究条件、研究实力的高等院校和科研机构中的研究人员。自然科学基金坚持支持基础研究，逐渐形成和发展了由研究项目、人才项目和环境条件项目三大系列组成的资助格局。2019年，自然基金推出一系列改革措施，重点在于建立符合新时代科学基金资助导向的分类申请与评审机制，其他各项改革措施也一并展开。面上项目支持从事基础研究的科学技术人员在基金资助范围内自主选题，开展创新性的科学研究，促进各学科均衡、协调和可持续发展。青年基金项目主要支持青年科研人员开展基础研究工作，培养其独立主持科研项目、进行创新研究的能力，以激励青年人员的创新思维，培育基础研究后继人才。