通过电荷注入在有机分子中形成激子是有机发光二极管（OLED）工作的必要过程。根据基于自旋统计的简单模型，注入的电荷以1：3的比例形成自旋单线态（S1）激子和自旋三线态（T1）激子。在首次报道基于磷光的高效OLED2（由T1激子的衰变产生）之后，更有效地使用这些激子一直是提高OLED能量效率的主要策略。提高OLED能效的另一个途径是降低工作电压。因为T1激子具有比S1激子更低的能量（由于交换相互作用），所以能量差的使用原则上可以在低OLED工作电压下独立地产生T1激子。然而，尚未建立实现这些激子的这种选择性和直接形成的方法。近日，RIKEN表面与界面科学实验室Yousoo Kim联合加州大学圣地亚哥分校Michael Galperin使用扫描隧道显微镜进行电致发光的单分子研究，并展示了一种选择性形成T1激子的简单方法。吸附在Ag（111）顶部的三单层NaCl膜上3,4,9,10-perylenetetracarboxylicdianhydride（PTCDA）分子在高施加电压下显示磷光和荧光信号。相反，仅在低施加电压下发生磷光，表明T1激子的选择性形成而不产生它们的S1对应物。磷光的偏压依赖性与微分电导测量相结合，揭示了从带负电的PTCDA分子中自旋选择性电子去除是该系统中T1激子的主要形成机制。该发现表明伴随激子形成的电子传输过程可以通过操纵分子内的电子自旋来控制。因此，可考虑到交换互动而设计器件可以实现具有较低工作电压的OLED。

Kimura,K. Kim, Y. Galperin, M. et al. Selective triplet exciton formation in a single molecule. Nature 2019.

DOI:10.1038/s41586-019-1284-2

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1284-2.pdf