在过去的几十年,过渡金属氧化物由于其丰富的物性和广泛应用一直吸引着人们的研究和关注,并发现了一系列新奇的现象,比如铜氧化物中的高温超导、稀土镍酸盐中的金属绝缘体相变、锰氧化物中的庞磁阻效应等。在这些材料的研究中,最重要的课题之一就是通过各种手段对其性质进行调控,比如压力或外延应力、化学掺杂、磁场、电场等。自1947年世界上第一个晶体管问世以来,基于电场调控界面电荷密度的方法成为一种普适的手段,被广泛应用于各种体系的研究。然而,由于固态电介质电场击穿极限的限制,传统的门电路调控方法所能实现的电荷浓度调控一般小于1014/cm2,这对于半导体材料有显著调控效果,但对于大多数的氧化物等关联体系却效果有限。近期,一种使用离子液体作为电介质的新型门电路调控手段被提出和逐步发展。利用这种方法能够实现界面静电电荷浓度接近1015/cm2量级的调控,因而被广泛应用于诸多氧化物关联体系,并进而产生了金属绝缘体相变、铁磁转变、超导转变等新型量子物性和功能应用。早期对于离子液体门电路调控的认识是建立于单纯的静电效应,实验过程中尽量避免电化学反应的影响。然而最近的研究发现,离子液体中残留的水分子会在电场作用下电解产生H+和O2-,并在某些条件下可以进一步插入材料中,从而带来显著的电化学调控效应。尤其H+,作为自然界最小最轻的离子,有可能成为一种普适的手段,在电场驱动下下插入氧化物晶格,从而实现高达1016/cm2以上浓度的三维的电子掺杂。这种新兴的研究方法在过去几年吸引了人们极大的研究兴趣。目前电场调控诱导质子化,从而实现氧化物物性调控的研究仍处于初始阶段。在本论文中,为了进一步理解该调控手段的适用性和物理机制,同时厘清一些有关调控机理的争议,我们选取了WO3和Ni Co2O4两个体系分别进行研究。在WO3体系中,我们实现了离子液体电场调控下的绝缘体到金属相变,并结合原位测量,确认了WO3相变的机理是由于质子的吸附和嵌入。在Ni Co2O4中,通过实验深入理解了质子从固液界面向体态深层迁移过程的物理机制,发展了高温增强质子化的实验方法;同时演示了利用电场调控质子化,诱导Ni Co2O4到H2Ni Co2O4相变,并实现亚铁磁到反铁磁性的有趣电磁基态调控。总之,通过在WO3和Ni Co2O4这两个模型体系的系统性研究,深化了对电场调控诱导材料质子化过程的理解和认识;从而阐明了利用该调控方法作为普适方法调控材料物性的广阔前景。