近年来,以铱氧化物为代表的部分5d过渡金属氧化物得到了研究人员的广泛关注。因其同时具备晶体场劈裂效应、电子关联效应,以及由大原子序数引起的自旋-轨道耦合效应,这多种效应的竞争与平衡为在该体系中实现更为稳定（非易失）而复杂（多阻态）的阻变效应提供了更多的可能性。若能通过电场对其进行有效调控,便有望在新型存储器领域实现潜在的应用。进一步地,多阻态与非易失特征与目前火热的神经突触仿生研究对器件（人工突触）的要求相符,对该类型材料电场调控的研究亦有望在该领域发挥作用。本文以典型的5d过渡金属氧化物Sr₂IrO₄为主要研究对象,利用脉冲激光沉积法在SrTiO₃衬底上制备Sr₂IrO₄单晶薄膜。在薄膜制备过程中,发现通过调节生长参数,可以实现不同类型Ruddlesden-Popper结构铱酸锶薄膜的选择性生长。随后,本研究通过微加工工艺制备了以Sr₂IrO₄为沟道材料的离子液体双电层晶体管器件,结合离子液体强大的载流子调控能力,研究了电场对Sr₂IrO₄薄膜的电导特性的调控行为,实现了双方向可控且总开关比超过1×10⁴的阻变效应。基于这一效应,本研究进一步研究了该器件在人工突触领域的应用,实现了双脉冲易化、抑制与增强等突触特性的模拟。本论文分为五个章节:第一章主要介绍本工作的研究背景、研究意义,以及相关内容最新的研究进展。首先是对过渡金属氧化物的分类与各自特性的简要介绍。而后介绍了一系列Ruddlesden-Popper结构的铱酸锶的物性与其研究进展。最后部是对离子液体双电层晶体管器件的原理、结构与应用的介绍。第二章介绍了本研究所采用的薄膜制备与表征方法、微加工设备及电学测试平台的基本情况。第三章、四、五章为本论文的实验部分。第三章主要研究了铱酸锶薄膜的制备与选择性生长,涉及薄膜的形貌、结构表征与电学输运特性测试,以及选择性生长机制的探讨。第四章内容为离子液体双电层晶体管器件的制备与其电学性能测试。第五章以所制备的双电层晶体管器件为研究对象,研究该器件在神经突触仿生领域的应用。