小尺寸阳离子（例如锂离子和氢离子）在强关联体系金属氧化物中的可逆脱嵌能够诱导出许多奇妙的材料特性，包括金属-绝缘体转变（MIT）。深入理解并巧妙利用MIT转变，对于许多固态离子器件的设计和优化具有重要意义。黄志高教授课题组开发了一种基于钴酸锂（LCO）沟道层MIT的三端非易失性突触晶体管，实现了线性和重复性好、能耗低的新型器件。在该研究中，发现了LCO晶体择优取向对阻变特性有重要影响；发展了原子力显微镜纳米层析技术重构了器件阻态翻转后的三维导电网格结构，从而揭示了电场诱导LCO可逆MIT相分离机制；通过非平衡热力学分析模型和逾渗电导机制解释了阻变特性。
该研究成果以“Tunable electrical field-induced metal-insulator phase separation in LiCoO2 synaptic transistor operating inpost-percolation region”为题发表于《Nano Energy》(IF= 19.069)。该论文第一单位为福建师范大学，物理与能源学院张伟健硕士为第一作者，陈越博士后、黄志高教授和英国兰卡斯特大学Oleg Kolosov教授为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金面上项目和福建省自然科学基金等多方资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2023.108199