基于钴自旋极化源的有机电致发光器件的磁效应

摘要：

采用铁磁金属Co与有机半导体Alq3接触,使电子从Co自旋极化源层注入到Alq3层,成功制备出了四种不同厚度钴膜的有机电致发光器件.器件的基本结构为ITO/MoO3(5 nm)/NPB(60nm)/Alq3(80 nm)/Co(x nm,x=0,1,2,3)/CsCl(0.6 nm)/Al(120 nm),在室温下(295 K),测量了四种器件的光电性能和磁电致发光(Magneto-electrolumines-cence,MEL);在不同的温度下,测试了Co膜厚为1nm器件的MEL数据.实验结果发现:常温下,随着Co膜厚的增加,器件的MEL曲线呈现出在低磁场(|B|＜50 mT)下快速上升,在高磁场(|B|＞50 mT)下缓慢上升,最终MEL曲线达到饱和的规律;并且4号器件(Co=3nm)的光电性能表现最优,最大亮度达到了46260cd/m2;在温度95和45 K下,2号器件(Co=1 nm)的MEL曲线表现出异于常温下的MEL线型:在高磁场下出现快速下降的线型.通过系间穿越(Intersystem Crossing,ISC)、三重态-三重态激子湮灭(Triplet-Triplet Annihilation,TTA)、超精细相互作用(Hyper-fine Interaction,HFI)等磁效应机制对实验结果分析,揭示了在常温下基于Co有机电致发光器件的MEL线型主要由HFI和ISC过程导致,95和45 K的MEL线型主要由TTA过程与外加磁场B导致.本研究拓展了基于Co自旋极化源器件中的ISC,TTA等自旋混合过程的剖析,同时为提升OLEDs的光电性能提供了一个方法与思路.

关键词：钴;自旋极化源;有机磁效应

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资助基金：国家自然科学基金;重庆市自然科学基金;重庆市特殊人才支持计划

在线出版日期：2021-08-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：123-131