Spectral Properties and Relaxation Dynamics of Surface Plasmon Electronic Oscillations in Gold and Silver Nanodots and Nanorods

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 103, Issue 40, 1999, Pages 8410-8426

  Link, Stephan ^a   El Sayed, Mostafa A ^a  

^a GEORGIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 0001150582     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp9917648     Document Type: Article

References (137)

1. Henglein, A. J. Phys. Chem. 1993, 97, 8457.
2. Henglein, A. Chem. Rev. 1989, 89, 1861.
3. Alivisatos, A. P. J. Phys. Chem. 1996, 100, 13226.
4. Schmid, G. Clusters and Colloids: From Theory to Application; VCH: Weinheim, 1994.
5. Perenboom, J. A. A. J.; Wyder, P.; Meier, P. Phys. Rep. 1981, 78, 173.
6. Hughes, A. E.; Jain, S. C.; Adv. Phys. 1979, 28, 717.
7. Kamat, P. V.; Meisel, D. Semiconductor Nanoclusters - Physical, Chemical, and Catalytic Aspects; Kamat, P. V., Meisel, D., Eds.; Studies in Surface Science and Catalysis 103; Elsevier: Amsterdam, 1997.
8. Brus, L. E. J. Chem. Phys. 1983, 79, 5566.
9. Brus, L. E. J. Chem. Phys. 1984, 80, 4403.
10. Brus, L. E. Appl. Phys. A 1991, 53, 465.
11. Edelstein, A. S.; Cammarata, R. C. Nanoparticles: Synthesis, Properties and Applications; Institute of Physics Publishing: Bristol, 1996.
12. Graetzel, M. In Electrochemistry in Colloids and Dispersions; Mackay, R. A., Texter, J., Eds.; VCH: Weinheim, 1992.
13. Kerker, M. J. Colloid Interface Sci. 1985, 105, 297.
14. Faraday, M. Philos. Trans. 1857, 147, 145.
15. Mie, G. Ann. Phys. 1908, 25, 377.
16. Papavassiliou, G. C. Prog. Solid State Chem. 1980, 12, 185.
17. Kerker, M. The Scattering of Light and Other Electromagnetic Radiation; Academic Press: New York, 1969.
18. Bohren, C. F.; Huffman, D. R. Absorption and Scattering of Light by Small Particles; Wiley: New York, 1983.
19. Creighton, J. A.; Eadon, D. G. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1991, 87, 3881.
20. Mulvaney, P. Langmuir 1996, 12, 788.
21. Kreibig, U.; Vollmer, M. Optical Properties of Metal Clusters; Springer: Berlin, 1995.
22. Kreibig, U.; v. Fragstein, C. Z. Phys. 1969, 224, 307.
23. Kreibig, U. Z. Phys. 1970, 234, 307.
24. Kreibig, U.; Genzel, U. Surf. Sci. 1985, 156, 678.
25. Alvarez, M. M.; Khoury, J. T.; Schaaff, T. G.; Shafigullin, M. N.; Vezmer, I.; Whetten, R. L. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 3706.
26. Ashcroft, N. W.; Mermin, N. D. Solid State Physics; Saunders College: Philadelphia, 1976.
27. Kittel, C. Introduction to Solid State Physics; Wiley: New York, 1996.
28. Kawabata, A.; Kubo, R. J. Phys. Soc. Jpn. 1966, 21, 1765.
29. Persson, N. J. Surf. Sci. 1993, 281, 153.
30. Yannouleas, C.; Broglia, R. A. Ann. Phys. 1992, 217, 105.
31. Cini, M. J. Opt. Soc. Am. 1981, 71, 386.
32. Genzel, L.; Martin, T. P.; Kreibig, U. Z. Phys. B 1975, 21, 339.
33. Kraus, W. A.; Schatz, G. C. J. Chem. Phys. 1983, 79, 6130.
34. Link, S.; El-Sayed, M. A. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 4212.
35. Turkevich, J.; Stevenson, P. C.; Hillier, J. Discuss. Faraday Soc. 1951, 11, 55.
36. Turkevich, J.; Garton, G.; Stevenson, P. C. J. Colloid Sci. 1954, Suppl. 1, 26.
37. Handley, D. A Colloidal Gold: Principles, Methods, and Applications; Academic Press: New York, 1989; Vol. 1.
38. Turro, N. J. Modern Molecular Photochemistry; University Science Books: Mill Valley, CA, 1991.
39. Heilweil, E. J.; Hochstrasser, R. M. J. Chem. Phys. 1985, 82, 4762.
40. Puech, K.; Henari, F. Z.; Blau, W. J.; Duff, D.; Schmid, G. Chem. Phys. Lett. 1995, 247, 13.
41. Puech, K.; Henari, F. Z.; Blau, W. J.; Duff, D.; Schmid, G. Europhys. Lett. 1995, 32, 119.
42. Bloemer, M. J.; Haus, J. W.; Ashley, P. R. J. Opt. Soc. Am. B 1990, 7, 790.
43. Puech, K.; Blau, W.; Grund, A.; Bubeck, C.; Gardenas, G. Opt. Lett. 1995, 20, 1613.
44. Papavassiliou, G. C. J. Phys. F: Met. Phys. 1976, 6, L103.
45. Sinzig, J.; Radtke, U.; Quinten, M.; Kreibig, U. Z. Phys. D 1993, 26, 242.
46. Teo, B. K.; Keating, K.; Kao, Y.-H. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 3494.
47. Treguer, M.; de Cointet, C.; Remita, H.; Khatouri, J.; Mostafavi, M.; Amblard, J.; Belloni, J.; de Keyzer, R. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 4310.
48. Link, S.; Wang, Z. L.; El-Sayed, M. A. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 3529.
49. Carey Lea, M. Am. J. Sci. 1889, 37, 476.
50. Mulvaney, P.; Giersig, M.; Henglein, A. J. Phys. Chem. 1993, 97, 7061.
51. Turkevich, J. Gold Bull. 1985, 18, 86.
52. Turkevich, J. Gold Bull. 1985, 18, 125.
53. Schwank, J. Gold Bull. 1983, 16, 98.
54. Schwank, J. Gold Bull. 1983, 16, 103.
55. Hummel, R. E. Optische Eigenschaften von Metallen und Legierungen; Springer: Berlin, 1971.
56. Johnson, P. B.; Christy, R. W. Phys. Rev. B 1972, 6, 4370.
57. Ripken, K. Z. Phys. 1972, 250, 228.
58. Linnert, T.; Mulvaney, P.; Henglein, A. J. Phys. Chem. 1993, 97, 679.
59. Hoevel, H.; Fritz, S.; Hilger, A.; Kreibig, U.; Vollmer, M. Phys. Rev. B 1993, 48, 18178.
60. Kreibig, U.; Gartz, M.; Hilger, A. Ber. Bunsen-Ges. Phys. Chem. 1997, 101, 1593.
61. Gans, R. Ann. Phys. 1915, 47, 270.
62. Yu, Y.; Chang, S.; Lee, C.; Wang, C. R. C. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 34, 6661.
63. Mohamed, M. B.; Link, S.; El-Sayed, M. A. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 9370.
64. Link, S.; Mohamed, M. B.; El-Sayed, M. A. J. Phys. Chem. B 1999, 103. 3073.
65. v. d. Zande, B. M. I.; Bohmer, M. R.; Fokkink, L. G. J.; Schonenberger, C. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 852.
66. Foss, C. A.; Hornyak, G. L.; Tierney, M. J.; Martin, C. R. J. Phys. Chem. 1992, 96, 9001.
67. Hornyak, G. L.; Patrissi, C. J.; Martin, C. R. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 1548.
68. Foss, C. A.; Hornyak, G. L.; Stocken, J. A.; Martin, C. R. J. Phys. Chem. 1992, 96, 7497.
69. Foss, C. A.; Hornyak, G. L.; Stockert, J. A.; Martin, C. R. J. Phys. Chem. 1994, 98, 2963.
70. Hornyak, G. L.; Martin, C. R. Thin Solid Films 1997, 303, 84.
71. Aspnes, D. E.; Heller, A.; Porter, J. D. J. Appl. Phys. 1986, 60, 3028.
72. Aspnes, D. E. Thin Solid Films 1982, 89, 249.
73. Kreibig, U.; Althoff, A.; Pressmann, H. Surf. Sci. 1981, 106, 308.
74. Quinten, M.; Kreibig, U. Surf. Sci. 1986, 172, 557.
75. Quinten, M.; Schoenauer, D.; Kreibig, U. Z. Phys. D 1989, 26, 239.
76. Ahmadi, T. S.; Logunov, S. L.; El-Sayed, M. A. J. Phys. Chem. 1996, 100, 8053.
77. Ahmadi, T. S.; Logunov, S. L.; El-Sayed, M. A.; Khoury, J. T.; Whetten, R. L. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 3713.
78. Link, S.; Burda, C.; Wang, Z. L.; El-Sayed, M. A. J. Chem. Phys. 1999, 111, 1255.
79. Link, S.; Burda, C.; Mohamed, M. B.; Nikoobakht, B.; El-Sayed, M. A. Phys. Rev. B, submitted.
80. Perner, M.; Bost, P.; Pauck, T.; v. Plessen, G.; Feldmann, J.; Becker, U.; Mennig, M.; Porstendorfer, J.; Schmitt, M.; Schmidt, H. In Ultafast Phenomena X; Babara, P. F., Fujimoto, J. G., Knox, W. H., Zinth, W., Eds.; Springer: Berlin, 1996.
81. Perner, M.; Bost, P.; v. Plessen, G.; Feldmann, J.; Becker, U.; Mennig, M.; Schmidt, H. Phys. Rev. Lett. 1997, 78, 2192.
82. Perner, M.; Klar, T.; Grosse, S.; Lemmer, U.; v. Plessen, G.; Spirkl, W.; Feldmann, J. J. Lumin. 1998, 76-77, 181.
83. Hodak, J. K.; Martini, I.; Hartland, G. V. Chem. Phys. Lett. 1998, 284, 135.
84. Hodak, J. K.; Martini, I.; Hartland, G. V. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 6958.
85. Bigot, J.-Y.; Merle, J.-C; Cregut, O.; Daunois, A. Phys. Rev. Lett. 1995, 75, 4702.
86. Shahbazyan, T. V.; Perakis, I. E.; Bigot, J.-Y. Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 3120.
87. Roberti, T. W.; Smith, B. A.; Zhang, J. Z. J. Chem. Phys. 1995, 102, 3860.
88. Smith, B. A.; Waters, D. M.; Faulhaber, A. E.; Kreger, M. A.; Roberti, T. W.; Zhang, J. Z. J. Sol-Gel Sci. Technol. 1997, 9, 125.
89. Faulhaber, A. E.; Smith, B. A.; Andersen, J. K.; Zhang, J. Z. Mol. Cryst. Liq. Cryst. 1996, 283, 25.
90. Smith, B. A.; Zhang, J. Z.; Giebel, U.; Schmid, G. Chem. Phys. Lett. 1997, 270, 139.
91. Del Fatti, N.; Flytzanis, C.; Vallee, F. Appl. Phys. B 1999, 68, 433.
92. Feldstein, M. J.; Keating, C. D.; Liau, Y.-H. Natan, M. J.; Scherer, N. F. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 6638.
93. Inouye, H.; Tanaka, K.; Tanahashi, I.; Hirao, K. Phys. Rev. B 1998, 57, 11334.
94. Tokizaki, T.; Nakamura, A.; Kaneko, S.; Uchida, K.; Omi, S.; Tanji, H.; Asahara, Y. Appl. Phys. Lett. 1994, 65, 941.
95. Averitt, R. D.; Westcott, S. L.; Halas, N. J. Phys. Rev. B 1998, 58, 10203.
96. Anisimov, L.; Kapeliovich, B. L. T. L Perel'man, Sov. Phys. JETP 1975, 39, 375.
97. Groeneveld, R. H. M.; Sprik, R.; Lagendijk, A. Phys. Rev. B 1992, 45, 5079.
98. Groeneveld, R. H. M.; Sprik, R.; Lagendijk, A. Phys. Rev. B 1995, 51, 11433.
99. Esley, G. L. Phys. Rev. Lett. 1983, 51, 2140.
100. Esley, G. L. Phys. Rev. B 1986, 33, 2144.
101. Schoenlein, R. W.; Lin, W. Z.; Fujimoto, J. G.; Eesley, G. L. Phys. Rev. Lett. 1987, 58, 1680.
102. Brorson, S. D.; Fujimoto, J. G.; Ippen, E. P. Phys. Rev. Lett. 1987, 59, 1962.
103. Sun, C.-K.; Vallee, F.; Acioli, L. H.; Ippen, E. P.; Fujimoto, J. G. Phys. Rev. B 1993, 48, 12365.
104. Sun, C-K.; Vallee, F.; Acioli, L. H.; Ippen, E. P.; Fujimoto, J. G. Phys. Rev. B 1994, 50, 15337.
105. Elsayed-Ali, H. E.; Juhasz, T.; Smith, G. O.; Bron, W. E. Phys. Rev. B 1991, 43, 4488.
106. Juhasz, T.; Elsayed-Ali, H. E.; Hu, H.; Bron, W. E. Phys. Rev. B 1992, 45, 13819.
107. Juhasz, T.; Elsayed-Ali, H. E.; Smith, G. O.; Suarez, C.; Bron, W. E. Phys. Rev. B 1993, 48, 15488.
108. Fann, W. S.; Storz, R.: Tom, H. W. K.; Boker, J. Phys. Rev. B 1992, 46, 13592.
109. Fann, W. S.; Storz, R.; Tom, H. W. K.; Boket, J. Phys. Rev. Lett. 1992, 68, 2834.
110. Schmuttenmaer, C. A.; Aeschlimann, M.; Elsayed-Ali, H. E.; Miller, R. J. D.; Mantell, D. A.; Cao, J.; Gao, Y. Phys. Rev. B 1994, 50, 8957.
111. Aeschlimann, M.; Schmuttenmaer, C. A.; Elsayed-Ali, H. E.; Miller, R. J. D.; Cao, J.; Gao, Y.; Mantell, D. A. J. Chem. Phys. 1995, 102, 8606.
112. Gao, Y.; Cao, J.; Miller, R. J. D.; Elsayed-Ali, H. E.; Mantell, D. A. Rev. Rev. B 1997, 56, 1099.
113. Cao, J.; Gao, Y.; Elsayed-Ali, H. E.; Miller, R. J. D.; Mantell, D. A. Phys. Rev. B 1998, 58, 10948.
114. Pines, D.; Nozieres, P. The Theory of Quantum Liquids; Benjamin: New York, 1966.
115. Christensen, N. E.; Seraphin, B. O. Phys. Rev. B 1971, 4, 3321.
116. Rosei, R.; Antongeli, F.; Grassano, U. M. Surf. Sci. 1973, 37, 689.
117. Cardona, M. In Modulation Spectroscopy, Solid State Physics Supplement 11; Seitz, F., Turnball, D., Ehrenreich, H., Eds.; Academic Press: New York, 1969.
118. Wang, Z. L. Adv. Mater. 1998, 10, 13.
119. Buffat, P.-A.; Flueeli, M.; Spycher, R.; Stadelmann, P.; Borel, J.-P. Faraday Discuss. 1991, 92, 173.
120. Smith, D. J.; Marks, L. D. J. Cryst. Growth 1981, 54, 433.
121. Smith, D. J.; Marks, L. D. J. Cryst. Growth 1981, 54, 425.
122. ( 122) Wang, Z. L. Elastic and Inelastic Scattering in Electron Diffraction and Imaging; Plenum Press: New York, 1995.
123. Stella, A.; Nisoli, M.; De Silvestri, S.; Svelto, O.; Lanzani, G.; Cheyssac, P.; Kofman, R. Phys. Rev. B 1996, 53, 15497.
124. Stella, A.; Nisoli, M.; De Silvestri, S.; Svelto, O.; Lanzani, G.; Cheyssac, P.; Kofman, R. In Ultafast Phenomena X; Babara, P. F., Fujimoto, J. G., Knox, W. H., Zinth, W., Eds.; Springer: Berlin, 1996.
125. Link, S.; Burda, C.; Mohamed, M. B.; Nikoobakht, B.; El-Sayed, M. A. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 1165.
126. Schmidt, M.; Kusche, R.; v. Issendorff, B.; Haberland, H. Nature 1998, 393, 238.
127. Lewis, L. J.; Jensen, P.; Barrat, J.-L Phys. Rev. B 1997, 56, 2248.
128. Ercolesi, F.; Andreoni, W.; Tosattie, E. Phys. Rev. Lett. 1991, 66, 911.
129. Shi, F. G. J. Mater. Res. 1994, 9, 1307.
130. Iijima, S.; Ichihashi, T. Phys. Rev. Lett. 1996, 56, 616.
131. Smith, D. J.; Petford-Long, A. K.; Wallenberg, L. R.; Bovin, J.-O. Science 1996, 233, 872.
132. Buffat, P.; Borel, J.-P. Phys. Rev. A 1976, 13, 2281.
133. Wang, Z. L.; Petroski, J. M.; Green, T. C.; El-Sayed, M. A. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 6145.
134. Chang, S.; Shih, C.; Chen, C.; Lai, W.; Wang, C. R. C. Langmuir 1999, 15, 701.
135. Kurita, H.; Takami, A.; Koda, S. Appl. Phys. Lett. 1998, 72, 789.
136. Takami, A.; Kurita, H.; Koda, S. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 1226.
137. Kamat, P. V.; Flumiani, M.; Hartland, G. V. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 3123.