Hermann KrausLehrstuhl Prof. LuptonFAKULTÄT FÜR PHYSIK

Dr. Max MustermannReferat Kommunikation & Marketing Verwaltung

Hermann Kraus, Felix Frunder, Sebastian Bange, Ullrich Scherf, John M. LuptonFAKULTÄT FÜR PHYSIK

Probing electron-hole-pair magnetoresistance in OLEDs

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MotivationMagnetoluminescence Magnetoresistance

Nobel price 2007

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Random spin flips

Image source: Mahato, et al., Science (2013)

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Spin manipulation

Ener

gyCh

arge

pai

rs(E

xcit

onic

pre

curs

ors)

Exci

tons

Ground state

Free charge carriers

Dissociation/Recombination

Random spin flips

Triplet

+ -

Singlet

+ -

+ -+ -

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Spin resonance

∆𝐸=ℏ𝛾 𝐵Zeeman effect Photons

𝐸=h𝜐

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Spin manipulation

Ener

gyCh

arge

pai

rs(E

xcit

onic

pre

curs

ors)

Exci

tons

Ground state

Free charge carriers

Dissociation/Recombination

HF introduced spin flips

Random spin flips

Triplet

+ -

Singlet

+ -

+ -+ -

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Material systemPhenyl substituted ladder-type poly(para-phenylene) (PhLPPP)

Wavelength (nm)

Inte

nsity

(nor

m.)

Photoluminescence

Electroluminescence

Pd

+

-Singletemitsdirectly

+

-

Triplet diffusesto palladiumJ.M. Lupton, et al., Phys. Rev. Lett. (2002)

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Setup

Singlet Triplet

Coils + OLEDDichroic beam splitter

Photo diodes

Fiber

HF

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Results

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Frequency dependence

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Next steps

• Current dependence

Wavelength (nm)

• Degradation effects

Lum

ines

cenc

e ch

ange

t = 14h

t = 0.5h

t = 0.5h

t = 0

t = 0

Lum

ines

cenc

e ch

ange

(%)

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Summary

• Magnetoresistance and magnetoluminescence are important effects in organic semiconductors

• Spin resonance is a good way to analyze these effects

• Method is also applicable to other materials

Thank you for your attention!

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Line shape

B0 (mT)

𝑓 =µ Bh ∙𝑔 ∙𝐵

Curr

ent c

hang

e (n

A)

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OLED Structure