想要開展科研項目，需要寫好相關(guān)的申請，那么相關(guān)的申請書應(yīng)該怎么寫呢？下面是小編分享給大家的科研項目申請書，歡迎閱讀。

　　【篇一：科研項目申請書】

　　本項目將著重于新型量子功能材料的物性表征和新型量子功能材料的探索。主要研究方向?yàn)殛P(guān)聯(lián)系統(tǒng)中的高溫超導(dǎo)體、龐磁阻材料、石墨烯和拓?fù)浣^緣體等材料中的電荷、軌道、自旋等自由度相互競爭、相互耦合，以及因此產(chǎn)生的多個量子態(tài)競爭和共存、自旋量子霍爾效應(yīng)等現(xiàn)象。探索新型量子功能材料、發(fā)現(xiàn)新的量子態(tài)；對新型量子材料的物理基本性質(zhì)進(jìn)行研究、輸運(yùn)性質(zhì)進(jìn)行高精度測量、結(jié)合理論研究理解關(guān)聯(lián)體系的物理機(jī)制；利用各種實(shí)驗(yàn)手段測量石墨烯和拓?fù)浣^緣體的物理性質(zhì)，研究因維數(shù)效應(yīng)產(chǎn)生的新奇物理現(xiàn)象。按照項目的不同側(cè)重點(diǎn)和研究手段的不同，將項目按照材料探索、物性研究、輸運(yùn)性質(zhì)的高精度測量和低維體系四個方面展開研究：

1、新型超導(dǎo)材料和量子態(tài)的探索：

　　本課題的首要目標(biāo)是探索新的高溫超導(dǎo)材料，同時發(fā)展晶格結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)分析技術(shù)，以及超高壓測量技術(shù)，分析自旋、電荷、軌道等有序現(xiàn)象，努力發(fā)現(xiàn)新的量子現(xiàn)象。研究內(nèi)容互相補(bǔ)充，細(xì)分為以下幾個方向：

　　(1)新材料的探索與合成及單晶生長：探索新超導(dǎo)材料，主要從事鐵基超導(dǎo)材料以及類似的層狀、多層含有類似Fe-As面的多元化合物的探索，以及包含稀土和過渡元素的其他層狀多元化合物中的新材料探索；總結(jié)樣品合成和成相規(guī)律，發(fā)展新方法、新工藝，尋找新現(xiàn)象、新效應(yīng)；另外將生長高質(zhì)量單晶樣品以用于深入的物理研究。

　　(2)晶體結(jié)構(gòu)表征與研究：對發(fā)現(xiàn)的新材料進(jìn)行晶格結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分的表征，從而促進(jìn)材料的探索；研究新的結(jié)構(gòu)現(xiàn)象，深入分析新型超導(dǎo)體的微結(jié)構(gòu)-物理性能之間的關(guān)聯(lián)，研究化學(xué)成鍵、電子能帶結(jié)構(gòu)，研究高/低溫結(jié)構(gòu)相變等，研究晶格中缺陷、畸變對超導(dǎo)的影響。

　　(3)超高壓下的量子效應(yīng)研究：研發(fā)一套超高壓低溫測量系統(tǒng)(100GPa，1。5K)，在此基礎(chǔ)上研究超高壓下鐵基材料以及其他新材料中可能出現(xiàn)的新奇量子現(xiàn)象、超高壓對超導(dǎo)轉(zhuǎn)變的影響、高壓高場下材料的物性和相圖，探索高壓下可能出現(xiàn)的新量子態(tài)和新奇量子現(xiàn)象。

　　(4)中子散射研究：研究銅氧化物和鐵基高溫超導(dǎo)材料以及其他新材料的晶格精細(xì)結(jié)構(gòu)，電子自旋、電荷、軌道有序結(jié)構(gòu)，研究超導(dǎo)材料及其母體中的自旋激發(fā)、自旋漲落的形成、演變及其和超導(dǎo)的關(guān)系，研究材料中形成的新的量子態(tài)和量子現(xiàn)象。

2、關(guān)聯(lián)體系量子功能材料的物性研究：

　　利用譜學(xué)的方法研究新型量子功能材料的電子結(jié)構(gòu)，主要包括ARPES，STM和自旋極化的STM(SP-STM)，以及紅外光譜的方法研究關(guān)聯(lián)系統(tǒng)(以高溫超導(dǎo)體和龐磁阻材料為主)的電子結(jié)構(gòu)，爭取在高溫超導(dǎo)和龐磁阻材料的機(jī)理研究中有重大突破。具體到各種譜學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和強(qiáng)關(guān)聯(lián)體系中的問題，細(xì)分為：

　　(1)以高精度角分辨光電子能譜為手段，深入研究以高溫超導(dǎo)體(包括銅氧超導(dǎo)體和鐵基超導(dǎo)體)為主的多種新奇超導(dǎo)體材料。本項目將結(jié)合我們在高溫超導(dǎo)材料和角分辨光電子能譜上的優(yōu)勢，對高溫超導(dǎo)體進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究，重點(diǎn)研究超導(dǎo)態(tài)對稱性、贗能隙、電子與其它集體激發(fā)模式耦合等現(xiàn)象。

　　(2)錳氧化物體系，特別是三維鈣鈦礦結(jié)構(gòu)錳氧化物薄膜的電子結(jié)構(gòu)，我們將在不同晶格參數(shù)的襯底上生長具有不同組分和厚度的高品質(zhì)外延錳氧化物薄膜，用ARPES原位測量體系的電子結(jié)構(gòu)。總結(jié)錳氧化物體系電子結(jié)構(gòu)隨組分、應(yīng)力和溫度的變化規(guī)律，研究電子-電子及電子-波色子相互作用對電子行為的影響，揭示電子結(jié)構(gòu)和宏觀物理特性之間的聯(lián)系。從電子結(jié)構(gòu)的角度出發(fā)試圖闡明錳氧化物體系龐磁阻、相分離、電荷軌道有序等異常物理性質(zhì)的內(nèi)在機(jī)理。

　　(3)利用STM特有的原子級空間分辨率，局域態(tài)密度能譜，能量分辨譜圖，及原子操縱功能。通過高分辨率的空間掃描成像，定位表面相關(guān)原子層結(jié)構(gòu)，特別是摻雜原子的位置。研究摻雜原子對表面原子層結(jié)構(gòu)的調(diào)制。通過局域態(tài)密度能譜，研究庫珀電子對的激發(fā)態(tài)(超導(dǎo)能隙)與贗能隙(pseudogap)的關(guān)系。通過分析能量分辨譜圖，研究超導(dǎo)序的二維結(jié)構(gòu)及其演變規(guī)律。通過改變溫度，調(diào)整摻雜濃度，及外加磁場，我們可以直觀地觀察超導(dǎo)序表面二維結(jié)構(gòu)的變化。

　　(4)發(fā)展SP-STM技術(shù)研究高溫超導(dǎo)材料中電子自旋結(jié)構(gòu)。這個新型的SP-STM將能提供原子級空間分辨率和自旋極化分辨的譜圖圖像。利用這一工具，我們將著重研究在反鐵磁與超導(dǎo)共存的高溫超導(dǎo)體中的反鐵磁自旋結(jié)構(gòu)，超導(dǎo)磁通蝸旋中反鐵磁核心的存在早已由SO(5)理論預(yù)測，此結(jié)果將驗(yàn)證SO(5)理論預(yù)測的結(jié)果。另外，我們將利用這一工具研究表面吸附的磁性原子對局域態(tài)密度能譜的影響及其與超導(dǎo)電子對的相互作用。

　　(5)建設(shè)強(qiáng)磁場下的紅外反射譜測量系統(tǒng)，研究磁場下高溫銅氧化物超導(dǎo)體和鐵基超導(dǎo)體的準(zhǔn)粒子激發(fā)行為。重點(diǎn)研究銅氧超導(dǎo)體和鐵基超導(dǎo)體中電子與集體激發(fā)-聲子激發(fā)/自旋激發(fā)模式的耦合問題。我們將用光學(xué)響應(yīng)或光電導(dǎo)譜對材料的電子結(jié)構(gòu)，傳導(dǎo)載流子的動力學(xué)性質(zhì)等重要信息進(jìn)行分析，研究超導(dǎo)配對引起的能隙特征，揭示電子是與何種集體模式存在較強(qiáng)的耦合等基本信息。

　　(6)利用高壓多重合成條件獲得結(jié)構(gòu)簡單和性質(zhì)獨(dú)特的高質(zhì)量的銅基和鐵基高溫超導(dǎo)體及巡游磁性體系單晶，探尋關(guān)聯(lián)體系金屬化過程的量子序及其調(diào)控機(jī)制。在我們成功的高溫高壓合成以上具有特點(diǎn)的多晶材料的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化壓力、溫度和組分等極端合成條件，研制和研究在結(jié)構(gòu)簡單的、高質(zhì)量的含鹵素的Sr2CuO2+δCl2-x高溫超導(dǎo)體單晶和可能的巡游型BaRuO3單晶，以及“111”型鐵基超導(dǎo)體單晶體；運(yùn)用多種能譜學(xué)、磁性、顯微學(xué)等物理條件的綜合表征體系，研究揭示這些體系的量子有序規(guī)律。

　　(7)利用我們發(fā)展的新的理論和計算方法，結(jié)合實(shí)驗(yàn)組的研究進(jìn)展對多種過渡金屬氧化物及其奇異物性進(jìn)行定量的研究。一方面，為各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及其物理本質(zhì)提供理論解釋，另一方面，計算模擬并預(yù)測一些新型的量子有序現(xiàn)象，包括金屬-絕緣體相變，軌道選擇性的Mott轉(zhuǎn)變，軌道有序態(tài)，Berry相等等。主要研究內(nèi)容包括自旋與軌道自由度相關(guān)的量子現(xiàn)象計算研究；受限強(qiáng)關(guān)聯(lián)電子系統(tǒng)中的量子現(xiàn)象計算研究。

3、量子材料輸運(yùn)性質(zhì)的高精度測量

　　(1)首先我們將致力于自行研制加工一套較完備的電學(xué)、熱學(xué)和磁學(xué)測量裝置，其中包括熱導(dǎo)率、熱電勢、能斯特效應(yīng)、微晶比熱和微杠桿磁強(qiáng)計等較獨(dú)特的手段。這些裝置將可以工作在低溫、高真空、強(qiáng)磁場的極端物理條件下，測量結(jié)果的精度具有國際領(lǐng)先水平。將完善一套低溫比熱測量裝置，獲得比一般商業(yè)手段高出一個量級的測量精度。建造一套轉(zhuǎn)角度的比熱測量系統(tǒng)。研究非常規(guī)超導(dǎo)體的低能激發(fā)和配對對稱性。完善小Hall探頭系統(tǒng)和磁場極慢掃描的振動樣品磁強(qiáng)計，精密測量磁場穿透行為，確定下臨界磁場和超流密度隨溫度的變化關(guān)系。

　　(2)我們將對高溫超導(dǎo)體、鐵基超導(dǎo)體和鈉鈷氧體系進(jìn)行深入的實(shí)驗(yàn)研究。這三個體系的共性是由于電子強(qiáng)關(guān)聯(lián)作用，電荷與自旋自由度有分離的傾向，然而相互之間又存在著精微的相互作用，從而導(dǎo)致高溫超導(dǎo)、超導(dǎo)與磁性緊鄰甚至共存、居里-外斯金屬等奇妙的物理現(xiàn)象。如何理解電荷與自旋自由度的關(guān)系是強(qiáng)關(guān)聯(lián)物理的核心理論問題之一。我們可以通過選取特定的研究手段而選擇性地分別探測電荷與自旋元激發(fā)，也可以同時研究二者之間的相互作用。將這些不同的手段結(jié)合起來將可以對關(guān)聯(lián)體系中電荷與自旋的行為提供一個較完整的圖像。我們關(guān)注的主要問題包括磁性與超導(dǎo)的相互關(guān)系、電荷與自旋有序態(tài)的形成機(jī)制、自旋自由度對電荷輸運(yùn)和熵輸運(yùn)的影響，等等。

　　(3)電荷與自旋的相互作用也是很多功能性關(guān)聯(lián)材料在器件應(yīng)用方面的物理基礎(chǔ)，例如鈉鈷氧體系中自旋熵對熱電效應(yīng)的貢獻(xiàn)、多鐵材料中外加電場對自旋取向的控制、錳氧化物中外加磁場對電阻的巨大影響，等等。在對電荷自旋相互作用基本原理的理解基礎(chǔ)上，我們還將探索它們在功能性器件應(yīng)用方面，特別是超導(dǎo)效應(yīng)、熱電效應(yīng)、磁阻效應(yīng)等在能源和信息領(lǐng)域的新思路、新途徑。(4)充分利用化學(xué)摻雜和結(jié)構(gòu)修飾進(jìn)行新量子材料體系的探索工作。采用合適的化學(xué)合成方法以及良好的合成設(shè)備，獲得高質(zhì)量的合乎要求的樣品。采用x射線衍射、電子顯微鏡等常規(guī)實(shí)驗(yàn)手段對樣品進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。必要時，通過同步輻射、中子衍射等大型研究設(shè)施對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)作更細(xì)致的測量。對高質(zhì)量樣品進(jìn)行各種精密的物理性質(zhì)測量。包括電阻、磁電阻、霍爾效應(yīng)、熱電效應(yīng)、能斯特效應(yīng)、磁化強(qiáng)度、比熱、熱導(dǎo)、光學(xué)性質(zhì)以及核磁共振和穆斯鮑爾譜等。歸納、總結(jié)系統(tǒng)的物理規(guī)律特性與電子相圖。

　　(5)在新型鐵基超導(dǎo)體系方面，我們將以元素替代作為主要探針，研究鐵基超導(dǎo)體的超導(dǎo)機(jī)理。理論上擬以CeFeAsO1-xFx、CeFeAs1-xPxO等材料為代表，發(fā)展從磁性“壞金屬”或“近莫特絕緣體”到重費(fèi)米子液體過渡的理論框架，用平均場等方法、結(jié)合數(shù)值計算來研究這一理論，并以此來解釋鐵基超導(dǎo)材料在輸運(yùn)性質(zhì)、磁學(xué)性質(zhì)等方面表現(xiàn)出來的多樣性和復(fù)雜性，探索這類體系中可能出現(xiàn)的奇特量子相變和相應(yīng)的量子臨界性。

　　(6)在銅氧化物高溫超導(dǎo)方面，結(jié)合前述精確實(shí)驗(yàn)測量，我們將以摻雜莫特絕緣體模型為出發(fā)點(diǎn)，研究贗能隙區(qū)可能存在的隱藏的量子序、量子序和超導(dǎo)態(tài)的競爭和共存、費(fèi)米面的重組、以及到費(fèi)米液體區(qū)的量子相變。希望由此理解超導(dǎo)相圖中在最佳摻雜區(qū)附近可能出現(xiàn)的量子臨界點(diǎn)以及相聯(lián)系的一系列反常輸運(yùn)和磁學(xué)性質(zhì)；在重費(fèi)米合金方面，我們擬以CeCu2(Si1-xGex)2等材料為代表，具體考察關(guān)聯(lián)雜化項對量子臨界點(diǎn)產(chǎn)生的影響，研究由于可能由于壓力效應(yīng)引起的f軌道價態(tài)雜變化，以及兩個近鄰的量子相變，確定相應(yīng)的電阻標(biāo)度行為和量子臨界性。

4、低維量子體系和量子態(tài)的研究：

　　(1)探索制備高質(zhì)量的石墨烯單晶的方法，研究生長條件對單層石墨烯結(jié)構(gòu)的影響，探索重復(fù)性好、效率高、成本低、易控制的制備技術(shù)。表征單層石墨烯長程有序度。通過變溫、低溫STM/STS，深入研究石墨烯體系的本征電子結(jié)構(gòu)以及缺陷、摻雜對電子結(jié)構(gòu)的調(diào)制。生長高質(zhì)量拓?fù)浣^緣體單晶，研究它們的基本性質(zhì)。

　　(2)探索和生長高質(zhì)量的拓?fù)浣^緣體材料，拓?fù)浣^緣體大部分是合金材料，需要優(yōu)化目前晶體生長工藝。爭取準(zhǔn)備組分分布均勻，形狀規(guī)整的大尺寸二元固溶體多晶錠料。

　　(3)利用STM和掃描隧道譜(STS)表征，研究膜石墨烯的幾何結(jié)構(gòu)和本征電子結(jié)構(gòu)。測量石墨烯膜的扶手椅型邊緣和鋸齒型邊緣的局域電、磁性質(zhì)。將充分發(fā)揮變溫STM的優(yōu)勢，研究單個分子以及多個分子在石墨烯表面可能的奇異動力學(xué)行為或幾何結(jié)構(gòu)，物化特征。

　　(4)利用STM研究在拓?fù)浣^緣體的金屬表面態(tài)；通過表面沉積非磁性雜質(zhì)研究狄拉克費(fèi)米子和雜質(zhì)的相互作用，無磁性中性雜質(zhì)對于拓?fù)浣^緣體表面狄拉克費(fèi)米子的散射，為輸運(yùn)性質(zhì)的研究提供基礎(chǔ)，檢驗(yàn)和理解前人有效理論預(yù)言的拓?fù)浯烹娦?yīng)。利用自旋分辨的STM技術(shù)，觀察雜質(zhì)在實(shí)空間誘導(dǎo)的自旋texture。在表面沉積磁性雜質(zhì)，研究體內(nèi)磁性雜質(zhì)所造成的時間反演破缺對于邊界態(tài)的影響。尤其在帶有內(nèi)部自由度的雜質(zhì)的研究中，著重研究在拓?fù)浣^緣體背景下兩個雜質(zhì)的內(nèi)部自由度相互間的量子關(guān)聯(lián)，這對于量子信息處理將可能有重要的潛在價值。

　　(5)利用角分辨光電子譜測量石墨烯的電子結(jié)構(gòu)，包括石墨烯的色散關(guān)系，電子-聲子相互作用，電子-激子相互作用，能隙的大小等，以及這些參數(shù)隨石墨烯層數(shù)、石墨烯與襯底相互作用導(dǎo)致的電子結(jié)構(gòu)的變化。利用ARPES研究拓?fù)浣^緣體的表面態(tài)，確定能級色散關(guān)系，狄拉克點(diǎn)的數(shù)目，判定系統(tǒng)是否是強(qiáng)的拓?fù)浣^緣體。利用自旋分辨的ARPES和不同偏振模式的光源分辨電子不同自旋分支的色散關(guān)系，測量電子自旋的極化特性。

　　(6)利用核磁共振技術(shù)(NMR)研究研究三維拓?fù)浣^緣體的磁性質(zhì)，從磁性質(zhì)上找到拓?fù)浣^緣相變的證據(jù)。使用高壓和摻雜技術(shù)調(diào)節(jié)三維拓?fù)浣^緣體量子相變，進(jìn)一步研究其在量子相變點(diǎn)的特性。改進(jìn)NMR系統(tǒng)，提高核磁共振的靈敏性，從而可以對拓?fù)浣^緣體的表面態(tài)進(jìn)行研究。研究表面的磁激發(fā)譜及其金屬態(tài)的特性，從而得到表面態(tài)在微波波段的磁性質(zhì)，并進(jìn)一步與塊材絕緣態(tài)的性質(zhì)進(jìn)行對比。

　　(7)利用第一原理計算方法(GW)、考慮電子在石墨烯的自能相互作用和電子-空穴相互作用(GW-BSE方法)，解決在外加電場下雙層石墨烯的電子結(jié)構(gòu)，雙層石墨烯的光學(xué)性質(zhì)對外加電場的依賴關(guān)系。以更加直觀的物理語言澄清低能有效理論所包含的物理實(shí)質(zhì)。

　　(8)理論研究拓?fù)浣^緣體體內(nèi)摻雜后的物理性質(zhì)以及表面態(tài)物理性質(zhì)。著重研究體系的輸運(yùn)和光學(xué)性質(zhì)，探討自旋軌道耦合以及拓?fù)湫?yīng)在其中扮演的角色。理論研究表明拓?fù)浣^緣體的體內(nèi)和邊界上支持分?jǐn)?shù)化激發(fā)的存在，我們擬從理論上進(jìn)一步解釋在撲絕緣體上出現(xiàn)分?jǐn)?shù)化激發(fā)的驚奇現(xiàn)象。研究拓?fù)浣^緣體內(nèi)部以及邊界上的量子關(guān)聯(lián)和量子糾纏，理解和直觀地刻畫這種量子關(guān)聯(lián)對于拓?fù)湫虻难芯恳约皯?yīng)用。