Niederfeld-Spinpaardynamik in organischen Leuchtdioden
| Autor: | Gr��nbaum, Tobias |
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| Rok vydání: | 2022 |
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| DOI: | 10.5283/epub.51882 |
| Popis: | Organische Halbleiter weisen Magnetfeldeffekte auf, welche sich im Rahmen des Radikalpaarmechanismus der spinabh��ngigen Rekombination von Ladungstr��gerpaaren beschreiben lassen. Zu seiner ��berpr��fung und Visualisierung eignet sich die Magnetfeldabh��ngigkeit der Leitf��higkeit und der Elektrolumineszenzintensit��t organischer Leuchtdioden (OLEDs). Anhand von statischen sowie resonanten Magnetfeldeffekten wird gezeigt, wie Widerstand und Elektrolumineszenzintensit��t von OLEDs durch die Hyperfeinwechselwirkung und durch ��u��ere Magnetfelder bestimmt werden. Die Magnetfeldeffekte zeigen anisotropes Verhalten, welches umfassend charakterisiert und in den Kontext der Radikalpaarhypothese f��r den Magnetsinn von Zugv��geln gesetzt wird. Magnetresonanzexperimente erlauben R��ckschl��sse auf die St��rke der Hyperfeinfelder in den verwendeten Materialien sowie die Bestimmung ihrer Rolle in nichttrivialen Bereichen der Licht-Materie-Wechselwirkung. Im Regime geringster Anregungsfrequenzen tritt dabei ein quasistatischer Magnetfeldeffekt auf, welcher experimentell untersucht und numerisch modelliert wird. Abschlie��end werden Experimente vorgestellt, welche Hinweise auf das Auftreten von Magnetresonanz bei geomagnetischen Feldern liefern. Magnetic-field effects in organic semiconductors can be rationalized by the radical-pair mechanism of spin-dependent recombination of charge-carrier pairs. This mechanism can be scrutinized experimentally and visualized by the magnetic-field dependence of the resistance and electroluminescence of organic light-emitting diodes (OLEDs). Static and resonant magnetic-field effects demonstrate how the OLED device characteristics are determined by both the hyperfine interaction and by external magnetic fields. The striking angular anisotropy displayed by the magnetic-field effects is explored by experimental and theoretical means and set into the context of the radical-pair hypothesis of avian magnetoreception. Magnetic-resonance experiments allow the hyperfine interaction strengths to be characterized in the materials investigated as well as revealing the role of hyperfine coupling in the regime of non-trivial light-matter interactions. Employing ultra-low excitation frequencies, a quasistatic magnetic-field effect is identified, characterized experimentally, and modelled numerically. Finally, experiments indicating the presence of magnetic-resonance phenomena at geomagnetic field strengths are presented. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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