A dye immersed in a polymer matrix represents a promising material class for organic polariton lasers. While polariton condensation has been established for boron-dipyrromethene blends, it has yet to be extended to other small dye blends. Here, we demonstrate polariton lasing in a molecularly isolated perylene diimide immersed in polystyrene. The emission exhibits threshold behavior, strong directionality, and slight blueshifting of organic polariton systems. We expect that continuous exploration of new dyes will allow improved performance in organic polariton lasing.

1.
J.
Keeling
and
S.
Kéna-Cohen
,
Annu. Rev. Phys. Chem.
71
,
435
(
2020
).
2.
C.
Weisbuch
,
M.
Nishioka
,
A.
Ishikawa
, and
Y.
Arakawa
,
Phys. Rev. Lett.
69
,
3314
3317
(
1992
).
3.
D. G.
Lidzey
,
D. D. C.
Bradley
,
M. S.
Skolnick
,
T.
Virgili
,
S.
Walker
, and
D. M.
Whittaker
,
Nature
395
,
53
(
1998
).
4.
J. M.
Blatt
,
K. W.
Böer
, and
W.
Brandt
,
Phys. Rev.
126
,
1691
1692
(
1962
).
5.
H.
Deng
,
G.
Weihs
,
D.
Snoke
,
J.
Bloch
, and
Y.
Yamamoto
,
Proc. Natl. Acad. Sci.
100
,
15318
15323
(
2003
).
6.
S.
Kéna-Cohen
and
S. R.
Forrest
,
Nat. Photonics
4
,
371
(
2010
).
7.
J. D.
Plumhof
,
T.
Stöferle
,
L.
Mai
,
U.
Scherf
, and
R. F.
Mahrt
,
Nat. Mater.
13
,
247
(
2014
).
8.
K. S.
Daskalakis
,
S. A.
Maier
,
R.
Murray
, and
S.
Kéna-Cohen
,
Nat. Mater.
13
,
271
(
2014
).
9.
C. P.
Dietrich
,
A.
Steude
,
L.
Tropf
,
M.
Schubert
,
N. M.
Kronenberg
,
K.
Ostermann
,
S.
Höfling
, and
M. C.
Gather
,
Sci. Adv.
2
,
e1600666
(
2016
).
10.
T.
Cookson
,
K.
Georgiou
,
A.
Zasedatelev
,
T.
Grant Richard
,
T.
Virgili
,
M.
Cavazzini
,
F.
Galeotti
,
C.
Clark
,
G.
Berloff Natalia
,
G.
Lidzey David
, and
G.
Lagoudakis Pavlos
,
Adv. Opt. Mater.
5
,
1700203
(
2017
).
11.
S. K.
Rajendran
,
M.
Wei
,
H.
Ohadi
,
A.
Ruseckas
,
G. A.
Turnbull
, and
I. D. W.
Samuel
,
Adv. Opt. Mater.
7
,
1801791
(
2019
).
12.
D.
Sannikov
,
T.
Yagafarov
,
K.
Georgiou
,
A.
Zasedatelev
,
A.
Baranikov
,
L.
Gai
,
Z.
Shen
,
D.
Lidzey
, and
P.
Lagoudakis
,
Adv. Opt. Mater.
7
,
1900163
(
2019
).
13.
R. P.
Sabatini
,
B.
Zhang
,
A.
Gupta
,
J.
Leoni
,
W. W. H.
Wong
, and
G.
Lakhwani
,
J. Mater. Chem. C
7
,
2954
2960
(
2019
).
14.
J. L.
Banal
,
H.
Soleimaninejad
,
F. M.
Jradi
,
M.
Liu
,
J. M.
White
,
A. W.
Blakers
,
M. W.
Cooper
,
D. J.
Jones
,
K. P.
Ghiggino
,
S. R.
Marder
,
T. A.
Smith
, and
W. W. H.
Wong
,
J. Phys. Chem. C
120
,
12952
12958
(
2016
).
15.
B.
Zhang
,
H.
Soleimaninejad
,
D. J.
Jones
,
J. M.
White
,
K. P.
Ghiggino
,
T. A.
Smith
, and
W. W. H.
Wong
,
Chem. Mater.
29
,
8395
8403
(
2017
).
16.
T.
Byrnes
,
N. Y.
Kim
, and
Y.
Yamamoto
,
Nat. Phys.
10
,
803
(
2014
).
17.
J.
Vlachopoulos
,
N.
Hadjis
, and
A. E.
Hamielec
,
Polymer
19
,
115
(
1978
).
18.
T.
Yagafarov
,
D.
Sannikov
,
A.
Zasedatelev
,
K.
Georgiou
,
A.
Baranikov
,
O.
Kyriienko
,
I.
Shelykh
,
L.
Gai
,
Z.
Shen
,
D.
Lidzey
, and
P.
Lagoudakis
,
Commun. Phys.
3
,
18
(
2020
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.