Long-lived spin-polarized intermolecular exciplex states in thermally activated delayed fluorescence-based organic light-emitting diodes

Zitieren Sie bitte immer diese URN: urn:nbn:de:bvb:20-opus-265508
  • Spin-spin interactions in organic light-emitting diodes (OLEDs) based on thermally activated delayed fluorescence (TADF) are pivotal because radiative recombination is largely determined by triplet-to-singlet conversion, also called reverse intersystem crossing (RISC). To explore the underlying process, we apply a spin-resonance spectral hole-burning technique to probe electroluminescence. We find that the triplet exciplex states in OLEDs are highly spin-polarized and show that these states can be decoupled from the heterogeneous nuclearSpin-spin interactions in organic light-emitting diodes (OLEDs) based on thermally activated delayed fluorescence (TADF) are pivotal because radiative recombination is largely determined by triplet-to-singlet conversion, also called reverse intersystem crossing (RISC). To explore the underlying process, we apply a spin-resonance spectral hole-burning technique to probe electroluminescence. We find that the triplet exciplex states in OLEDs are highly spin-polarized and show that these states can be decoupled from the heterogeneous nuclear environment as a source of spin dephasing and can even be coherently manipulated on a spin-spin relaxation time scale T-2* of 30 ns. Crucially, we obtain the characteristic triplet exciplex spin-lattice relaxation time T-1 in the range of 50 mu s, which far exceeds the RISC time. We conclude that slow spin relaxation rather than RISC is an efficiency-limiting step for intermolecular donor:acceptor systems. Finding TADF emitters with faster spin relaxation will benefit this type of TADF OLEDs.zeige mehrzeige weniger

Volltext Dateien herunterladen

Metadaten exportieren

Weitere Dienste

Teilen auf Twitter Suche bei Google Scholar Statistik - Anzahl der Zugriffe auf das Dokument
Metadaten
Autor(en): Sebastian WeissenseelORCiD, Andreas GottschollORCiD, Rebecca Bönnighausen, Vladimir DyakonovORCiD, Andreas SperlichORCiD
URN:urn:nbn:de:bvb:20-opus-265508
Dokumentart:Artikel / Aufsatz in einer Zeitschrift
Institute der Universität:Fakultät für Physik und Astronomie / Physikalisches Institut
Sprache der Veröffentlichung:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes / der Zeitschrift (Englisch):Science Advances
Erscheinungsjahr:2021
Band / Jahrgang:7
Heft / Ausgabe:47
Aufsatznummer:eabj9961
Originalveröffentlichung / Quelle:Science Advances (2021) 7:48, eabj9961. https://doi.org/10.1126/sciadv.abj9961
DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.abj9961
Allgemeine fachliche Zuordnung (DDC-Klassifikation):5 Naturwissenschaften und Mathematik / 53 Physik / 530 Physik
Freie Schlagwort(e):absorption; charge separation; detected magnetic-resonance; emission; hole; phosphorescence; polaron delocalization; population oscillations; singlet; tryptophan
Datum der Freischaltung:29.04.2022
Sammlungen:Open-Access-Publikationsfonds / Förderzeitraum 2021
Lizenz (Deutsch):License LogoCC BY-NC: Creative-Commons-Lizenz: Namensnennung, Nicht kommerziell 4.0 International