由于关联自旋-电荷动力学导致的激基复合物发光产生的巨大磁响应

当载流子在有机半导体中的无序能谱中缓慢移动时，自旋动力学的微小空间变化在传输瓶颈处或在产生光的电子-空穴复合过程中缓解了自旋阻塞。如果变化的自旋动力学源的空间结构在纳米尺度上与决定电导率或发光的能量位点相关联——例如在共蒸发的有机混合物中，电子位于一个分子上而空穴位于另一个分子上（激基复合物）——则会产生更大的室温磁效应（MFE）。这里我们展示了 exhibiting 热激活延迟荧光（TADF）的混合物中激基复合物复合产生了超过 60% 的室温 MFE。此外，通过调节器件的电流-电压响应曲线（器件预处理），可以实现超过 4000% 的效应。这些巨大的 MFE 是其器件类型在室温下报告的最大值。我们的理论将这种 MFE 及其异常的温度依赖性归因于三线态激基复合物与发光单线态激基复合物之间自旋混合的变化。相比之下，激子的自旋混合在能量上受到抑制，因此自旋混合通过影响前驱体对在由激子发光的材料中产生相对较弱的 MFE。在常见有机混合物中演示的巨大 MFE 为在不纳米尺度图案化组分材料的情况下实现有机器件中的磁功能和磁场灵敏度提供了一种灵活且廉价的途径。磁场使未经预处理的器件在室温下的功率效率提高了 30%，也表明磁场可以提高 TADF 过程的效率。