固体中的离子迁移是一种普遍的物理现象，在能源存储、转换以及环境监测等方面具有广泛应用，如锂离子电池、燃料电池和电化学传感器等。近年来，也被积极探索作为神经形态计算元件潜在物理机制之一。但离子迁移的直接成像及其与宏观电子传输的相关性是棘手的。近日，我院游陆-方亮课题组，通过多种先进的显微技术，可视化了AgBiP2Se6体系中Ag+的迁移过程，以及它如何调节界面电子输运势垒，从而在器件中引发可调节的二极管输运性质。此外，使用光激发还可以关闭器件的离子可调性，进一步扩展了其功能性。这些结果直接揭示了离子输运在离子活跃的半导体中的可调机制。
相关工作以“Optoelectronic and Ionic Effects on Transport in van der Waals Metal Selenophosphate AgBiP2Se6”为题发表在Physical Review Applied上，并被选为Editor’s Suggestion进行了亮点报道。物理学院硕士研究生李乾坤为文章的第一作者，方亮教授和游陆教授为论文的共同通讯作者。
在另一项工作中，我院方亮-游陆课题组和雎胜课题组开展合作，研究了二维金属磷硫化物In4/3P2S6的光学和晶格振动的尺寸效应，相关工作以“Passivating violet phosphorus against ambient degradation for highly sensitive and long-term stable optoelectronic devices”为题发表在Applied Physics Letters上，并被选为Featured article。物理学院硕士研究生薛金硕和博士研究生周琚、王顺为文章的共同第一作者，雎胜教授、游陆教授和方亮教授为共同通讯作者。
在本项工作中，作者通过采用了协同的元素分析、化学分析和振动光谱技术，揭示了氧气和水在紫磷的空气降解途径和化学机理中起到的关键作用。并通过氧化物封装的简单钝化方法，实现了具有空气稳定性的紫色磷光电探测器器件。所制备的光电探测器在紫外到可见光谱范围内表现出卓越的优良特性，包括极低的暗电流（<10^-13 A），优异的低光照响应性（6 A W^-1）和快速响应时间（<10 ms），以及对恶劣环境具有良好的化学稳定性。
以上工作获得了国家自然科学基金委面上项目和江苏省高等学校自然科学研究重大项目的支持。
文章链接：https://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.19.054055
