Fluorescência retardada de estados excitados singlete e triplete invertidos

A regra de multiplicidade de Hund afirma que um estado de maior spin possui uma energia mais baixa para uma dada configuração eletrônica. Reescrevendo esta regra para estados excitados moleculares prevê-se uma lacuna de energia positiva entre os estados excitados spin-singlete e spin-triplete, o que tem sido consistente com inúmeras observações experimentais ao longo de quase um século. Aqui relatamos uma molécula fluorescente que desobedece à regra de Hund e possui uma lacuna de energia singlete-triplete negativa de -11 ± 2 meV. A inversão de energia dos estados excitados singlete e triplete resulta em fluorescência retardada com constantes de tempo curtas de 0,2 μs, que diminuem anormalmente com a diminuição da temperatura devido ao caráter emissivo do singlete do estado excitado de menor energia. Diodos emissores de luz orgânica (OLEDs) utilizando esta molécula exibiram um rápido decaimento de eletroluminescência transitória com uma eficiência quântica externa de pico de 17%, demonstrando suas potenciais implicações para dispositivos optoeletrônicos, incluindo displays, iluminação e lasers.