Measurements of the material properties of metal nanoparticles by time-resolved spectroscopy

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 6, Issue 23, 2004, Pages 5263-5274

  Hartland, Gregory V ^a  

^a UNIVERSITY OF NOTRE DAME   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ARTICLE; CHEMICAL PROCEDURES; ELECTRICITY; ELECTRON; HEAT; NANOPARTICLE; PARTICLE SIZE; PHONON; SPECTROSCOPY; THERMAL CONDUCTIVITY; YOUNG MODULUS;

EID: 10944253674     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/b413368d     Document Type: Article

References (162)

1. M. Valden, X. Lai and D. W. Goodman, Science, 1998, 281, 1647.
2. C. B. Murray, D. J. Norris and M. G. Bawendi, J. Am. Chem. Soc., 1993, 115, 8706.
3. M. R. Diehl, J. Y. Yu, J. R. Heath, G. A. Held, H. Doyle, S. H. Sun and C. B. Murray, J. Phys. Chem. B, 2001, 105, 7913.
4. V. I. Colvin, M. C. Schlamp and A. P. Alivisatos, Nature, 1994, 370, 354.
5. S. Coe, W. K. Woo, M. G. Bawendi and V. Bulovic, Nature, 2002, 420, 800.
6. M. Bruchez, M. Moronne, P. Gin, S. Weiss and A. P. Alivisatos, Science, 1998, 281, 2013.
7. R. Elghanian, J. J. Storhoff, R. C. Mucic, R. I. Letsinger and C. A. Mirkin, Science, 1997, 277, 1078.
8. D. L. Klein, R. Roth, A. K. L. Lim, A. P. Alivisatos and P. L. McEuen, Nature, 1997, 389, 699.
9. R. Martel, T. Schmidt, H. R. Shea, T. Hertel and P. Avouris, Appl. Phys. Lett., 1998, 73, 2447.
10. T. Rueckes, K. Kim, E. Joselevich, G. Y. Tseng, C. L. Cheung and C. M. Lieber, Science, 2000, 289, 94.
11. C. T. Black, C. B. Murray. R. I. Sandstrom and S. H. Sun, Science, 2000, 290, 1131.
12. Y. Cui and C. M. Lieber, Science. 2001, 291, 851.
13. V. I. Klimov, A. A. Mikhailovsky, S. Xu, A. Malko, J. A. Hollingsworth, C. A. Leatherdale, H. J. Eisler and M. G. Bawendi, Science, 2000, 290, 314.
14. J. Z. Zhang, Acc. Chem. Res., 1997, 30, 423.
15. S. Link and M. A. El-Sayed. J. Phys. Chem. B, 1999, 103, 8410.
16. J. H. Hodak, A. Henglein and G. V. Hartland, J. Phys. Chem. B, 2000, 104, 9954.
17. C. Voisin, N. Del Fatti, D. Christofilos and F. Vallee, J. Phys. Chem. B, 2001, 105, 2264.
18. V. I. Klimov, J. Phys. Chem. B, 2000, 104, 6112.
19. M. A. El-Sayed, Acc. Chem. Res., 2001, 34, 257.
20. S. Link and M. A. El-Sayed, Annu. Rev. Phys. Chem., 2003, 54, 331.
21. J. H. Hodak, I. Martini and G. V. Hartland, Chem. Phys. Lett., 1998, 284, 135.
22. J. H. Hodak, A. Henglein and G. V. Hartland, J. Chem. Phys., 2000, 112, 5942.
23. J. H. Hodak, A. Henglein and G. V. Hartland, J. Chem. Phys., 1999, 111, 8613.
24. M. Hu, X. Wang, G. V. Hartland, P. Mulvaney, J. Perez Juste and J. E. Sader, J. Am. Chem. Soc., 2003, 125, 14925.
25. T. W. Roberti, B. A. Smith and J. Z. Zhang, J. Chem. Phys., 1995, 102, 3860.
26. T. S. Ahmadi, S. L. Logunov and M. A. El-Sayed, J. Phys. Chem., 1996, 100, 8053.
27. M. Hu and G. V. Hartland, J. Phys. Chem. B, 2002, 106, 7029; M. Hu and G. V. Hartland, J. Phys. Chem. B, 2002, 107, 1284.
28. M. Hu and G. V. Hartland, J. Phys. Chem. B, 2002, 106, 7029; M. Hu and G. V. Hartland, J. Phys. Chem. B, 2002, 107, 1284.
29. Micromechanics and Nanoscale Effects: Mems Multi-Scale Materials and Micro-Flows, ed. V. M. Harik and L.-S. Luo, Kluwer Academic, Dordrecht, 2004.
30. Nanotechnology in Construction, Proceedings of the 1st International Symposium on Nanotechnology in Construction, ed. P. J. M. Bartos, J. J. Hughes, P. Trtik and W. Zhu, The Royal Society of Chemistry, Cambridge, 2004.
31. H. Kurita, A. Takami and S. Koda, Appl. Phys. Lett., 1998, 72, 789.
32. P. V. Kamat, M. Flumiani and G. V. Hartland, J. Phys. Chem. B, 1998, 102, 3123.
33. S. S. Chang, C. W. Shih, C. D. Chen, W. C. Lai and C. R. C. Wang, Langmuir, 1999, 15, 701.
34. H. Fujiwara, S. Yanagida and P. V. Kamat, J. Phys. Chem. B, 1999, 103, 2589.
35. S. Link, C. Burda, B. Nikoobakht and M. A. El-Sayed, J. Phys. Chem. B, 2000, 104, 6152.
36. S. Link and M. A. El-Sayed, J. Chem. Phys., 2001, 114, 2362.
37. J. H. Hodak, A. Henglein, M. Giersig and G. V. Hartland, J. Phys. Chem. B, 2000, 104, 11708.
38. F. Mafune, J. Kohno, Y. Takeda, T. Kondow and H. Sawabe, J. Phys. Chem. B, 2000, 104, 9111.
39. O. Wilson, G. J. Wilson and P. Mulvaney, Adv. Mater., 2002, 14, 1000.
40. F. Mafune, J. Y. Kohno, Y. Takeda and T. Kondow, Phys. Chem. B, 2002, 106, 7575.
41. F. Mafune, J. Y. Kohno, Y. Takeda and T. Kondow, J. Am. Chem. Soc., 2003, 125, 1686.
42. S. K. Eah, H. M. Jaeger, N. F. Scherer, X. M. Lin and G. P. Wiederrecht, Chem. Phys. Lett., 2004, 386, 390.
43. C. M. Aguirre, C. E. Moran, J. F. Young and N. J. Halas, J. Phys. Chem. B, 2004, 108, 7040.
44. L. Francois, M. Mostafavi, J. Belloni, J. F. Delouis, J. Delaire and P. Feneyrou, J. Phys. Chem. B, 2000, 104, 6133.
45. R. G. Ispasoiu, L. Balogh, O. P. Varnavski, D. A. Tomalia and T. Goodson, J. Am. Chem. Soc., 2000, 122, 11005.
46. G. Huttmann and R. Birngruber. IEEE J. Select. Top. Quantum Electron., 1999, 5, 954.
47. C. P. Lin, N. W. Kelly, S. A. B. Sibayan, M. A. Latina and R. R. Anderson, IEEE J. Select. Top. Quantum Electron., 1999, 5, 963.
48. L. R. Hirsch, R. J. Stafford, J. A. Bankson, S. R. Sershen, B. Rivera, R. E. Price, J. D. Hazle, N. J. Halas and J. L. West, Proc. Natl. Acad. Sci., 2003, 100, 13549.
49. J. H. Kodak, I. Martini and G. V. Hartland, J. Chem. Phys., 1998, 108, 9210.
50. N. Del Fatti, F. Vallee, C. Flytzanis, Y. Hamanaka and A. Nakamura, Chem. Phys., 2000, 251, 215.
51. S. Stagira, M. Nisoli, S. De Silvestri, A. Stella, P. Tognini, P. Cheyssac and R. Kofman, Chem. Phys., 2000, 251, 259.
52. J. H. Kodak, I. Martini and G. V. Hartland, J. Phys. Chem. B, 1998, 102, 6958.
53. A. Henglein and D. Meisel, Langmuir, 1998, 14, 7392.
54. A. Henglein, Langmuir, 1999, 15, 6738.
55. B. V. Enüstün and J. Turkevich, J. Am. Chem. Soc., 1963, 85, 3317.
56. V. V. Vukovic and J. M. Nedeljkovic, Langmuir, 1993, 9, 980.
57. N. R. Jana, L. Gearheart and C. J. Murphy, J. Phys. Chem. B, 2001, 105, 4065.
58. N. R. Jana, L. Gearheart and C. J. Murphy, Adv. Mater., 2001, 13, 1389.
59. C. J. Murphy and N. R. Jana, Adv. Mater., 2002, 14, 80.
60. B. Nikoobakht and M. A. El-Sayed, Chem. Mater., 2003, 15, 1957.
61. P. B. Johnston and R. W. Christy, Phys. Rev. B, 1972, 6, 4370.
62. D. A. Papaconstantopoulos, Handbook of the Band Structure of Elemental Solids, Plenum Press, 1986.
63. U. Kreibig and M. Vollmer, Optical Properties of Metal Clusters, Springer, Berlin, 1995.
64. M. M. Alvarez, J. T. Khoury, T. G. Schaaff, M. N. Shafigullin, I. Vezmar and R. L. Whetten, J. Phys. Chem. B, 1997, 101, 3706.
65. W. S. Fann, R. Storz, T. W. K. Tom and J. Bokor, Phys. Rev. B, 1992, 46, 13592.
66. C. A. Schmuttenmaer, M. Aeschlimann, H. E. Elsayed-Ali, R. J. D. Miller, D. A. Mantell, J. Cao and Y. Gao, Phys. Rev. B, 1994, 50, 8957.
67. S. Ogawa, H. Nagano and H. Petek, Phys. Rev. B, 1997, 55, 10869.
68. H. Petek and S. Ogawa, Prog. Surf. Sci., 1997, 56, 239.
69. C. Voisin, D. Christofilos, P. A. Loukakos, N. Del Fatti, F. Vallee, J. Lerme, M. Gaudry, E. Cottancin, M. Pellarin and M. Broyer, Phys. Rev. B, 2004, 69, 195416.
70. N. W. Ascroft and N. D. Mermin, Solid State Physics, Holt, Rinehart and Winston, New York, 1976.
71. G. V. Hartland, M. Hu and J. E. Sader, J. Phys. Chem. B. 2003, 107, 7472.
72. G. V. Hartland, S. Guillaudeu and J. H. Hodak, in Molecules As Components Of Electronic Devices, ACS Symposium Series 844, 2003.
73. P. Grua, J. P. Morreeuw, H. Bercegol, G. Jonusauskas and F. Vallee, Phys. Rev. B, 2003, 68, 35424.
74. N. Del Fatti and F. Vallee, Appl. Phys. B, 2001, 73, 383.
75. G. V. Hartland, J. H. Hodak and I. Martini, Phys. Rev. Lett., 1999, 82, 3188.
76. M. Nisoli, S. De Silvestri, A. Cavalleri, A. M. Malvezzi, A. Stella, G. Lanzani, P. Cheyssac and R. Kofman, Phys. Rev. B, 1997, 55, 13424.
77. N. Del Fatti, C. Voisin, D. Christofilos, F. Vallee and C. Flytzanis, J. Phys. Chem. A, 2000, 104, 4321.
78. G. V. Hartland, J. Chem. Phys., 2002, 116, 8048.
79. G. L. Eesley, Phys. Rev. Lett., 1983, 51, 2140.
80. J. G. Fujimoto, J. M. Liu, E. P. Ippen and N. Bloembergen, Phys. Rev. Lett., 1984, 53, 1837.
81. H. E. Elsayed-Ali, T. B. Norris, M. A. Pessot and G. A. Mourou, Phys. Rev. Lett., 1987, 58, 1212.
82. R. W. Schoenlein, W. Z. Lin, J. G. Fujimoto and G. L. Eesley, Phys. Rev. Lett., 1987, 58, 1680.
83. S. D. Brorson, J. G. Fujimoto and E. P. Ippen, Phys. Rev. Lett., 1987, 59, 1962.
84. S. D. Brorson, A. Kazeroonian, J. S. Moodera, D. W. Face, T. K. Cheng, E. P. Ippen, M. S. Dresselhaus and G. Dresselhaus, Phys. Rev. Lett., 1990, 64, 2172.
85. R. H. M. Groeneveld, R. Sprik and A. Lagendijk, Phys. Rev. B, 1992, 45, 5079.
86. C. K. Sun, F. Vallee, L. H. Acioli, E. P. Ippen and J. G. Fujimoto, Phys. Rev. B, 1993, 48, 12365.
87. C. K. Sun, F. Vallee, L. H. Acioli, E. P. Ippen and J. G. Fujimoto, Phys. Rev. B, 1994, 50, 15337.
88. R. H. M. Groeneveld, R. Sprik and A. Lagendijk, Phys. Rev. B, 1995, 51, 11433.
89. N. Del Fatti, R. Bouffanais, F. Vallee and C. Flytzanis, Phys. Rev. Lett., 1998, 81, 922.
90. N. Del Fatti, C. Voisin, M. Achermann, S. Tzortzakis, D. Christofilos and F. Vallee, Phys. Rev. B, 2000, 61, 16956.
91. J. Hohlfeld, S. S. Wellershoff, J. Gudde, U. Conrad, V. Jahnke and E. Matthias, Chem. Phys., 2000, 251, 237.
92. S. Link, C. Burda, Z. L. Wang and M. A. El-Sayed, J. Chem. Phys., 1999, 111, 1255.
93. A. Arbouet, C. Voisin, D. Christofilos, P. Langot, N. Del Fatti, F. Vallee, J. Lerme, G. Celep, E. Cottancin, M. Gaudry, M. Pellarin. M. Broyer, M. Maillard, M. P. Pileni and M. Treguer, Phys. Rev. Lett., 2003, 90, 177401.
94. S. Link, M. A. El-Sayed, T. G. Schaaff and R. L. Whetten, Chem. Phys. Lett., 2002, 356, 240.
95. C. D. Grant, A. M. Schwartzberg, Y. Y. Yang, S. W. Chen and J. Z. Zhang, Chem. Phys. Lett., 2004, 383, 31.
96. C. Bauer, J. P. Abid, D. Fermin and H. H. Girault, J. Chem. Phys., 2004, 120, 9302.
97. J. S. Melinger, V. A. Kleiman, D. McMorrow, F. Grohn, B. J. Bauer and E. Amis, J. Phys. Chem. A, 2003, 107, 3424.
98. H. J. Shin, I. W. Hwang, Y. N. Hwang, D. Kim, S. H. Han, J. S. Lee and G. J. Cho, J. Phys. Chem. B, 2003, 107, 4699.
99. T. Gu, T. Ye, J. D. Simon, J. K. Whitesell and M. A. Fox, J. Phys. Chem. B, 2003, 107, 1765.
100. A. Nelet, A. Crut, A. Arbouet, N. Del Fatti, F. Vallee, H. Portales, L. Saviot and E. Duval, Appl. Surf. Sci., 2004, 226, 209.
101. H. Lamb, Proc. London Math. Soc., 1882, 13, 189.
102. K. E. Bullen and B. A. Bolt, An Introduction To Seismology, Cambridge University Press, Cambridge, 4th edn., 1985.
103. G. Simmons and H. Wang, Single Crystal Elastic Constants and Calculated Aggregate Properties: A Handbook, MIT Press, Cambridge, 1971.
104. M. Fujii, T. Nagareda, S. Hayashi and K. Yamamoto, Phys. Rev. B, 1991, 44, 6243.
105. B. Palpant, H. Portales, L. Saviot, J. Lerme, B. Prevel, M. Pellarin, E. Duval, A. Perez and M. Broyer, Phys. Rev. B, 1999, 60, 17107.
106. H. Portales, L. Saviot, E. Duval, M. Fujii, S. Hayashi, N. Del Fatti and F. Vallee. J. Chem. Phys., 2001, 115, 3444.
107. J. H. Hodak, A. Henglein and G. V. Hartland, J. Phys. Chem. B, 2000, 104, 5053.
108. T. D. Krauss and F. W. Wise, Phys. Rev. Lett., 1997, 79, 5102.
109. E. R. Thoen, G. Steinmeyer, P. Langlois, E. P. Ippen, G. E. Tudury, C. H. B. Cruz, L. C. Barbosa and C. L. Cesar, Appl. Phys. Lett., 1998, 73, 2149.
110. G. Cerullo, S. De Silvestri and U. Banin, Phys. Rev. B, 1999, 60, 1928.
111. C. D. Grant, A. M. Schwartzberg, T. J. Norman and J. Z. Zhang, J. Am. Chem. Soc., 2003, 125, 549.
112. M. Brust, M. Walker, D. Bethell, D. J. Schiffrin and R. Whyman, J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1994, 801.
113. T. G. Schaaff, G. Knight, M. N. Shafigullin, R. F. Borkman and R. L. Whetten, J. Phys. Chem. B, 1998, 102, 10643.
114. T. G. Schaaff and R. L. Whetten, J. Phys. Chem. B, 2000, 104, 2630.
115. G. H. Woehrle, M. G. Warner and J. E. Hutchison, J. Phys. Chem. B, 2002, 106, 9979.
116. Y. Negishi, Y. Takasugi, S. Sato, H. Yao, K. Kimura and T. Tsukuda, J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 6518.
117. H. J. Zeiger, J. Vidai, T. K. Cheng, E. P. Ippen, G. Dresselhaus and M. S. Dresselhaus, Phys. Rev. B, 1992, 45, 768.
118. D. Christofilos, C. Voisin, N. Del Fatti and F. Vallee, High Press. Res., 2002, 22, 277.
119. T. Iida and R. I. L. Guthrie, The Physical Properties of Liquid Metals, Clarendon Press, Oxford, 1988.
120. P. Stampfli and K. H. Bennemann, Phys. Rev. B, 1994, 49, 7299.
121. L. Huang, J. P. Callan, E. N. Glezer and E. Mazur, Phys. Rev. Lett., 1998, 80, 185.
122. M. Hu, H. Petrova and G. V. Hartland, Chem. Phys. Lett., 2004, 391, 220.
123. M. Maillard, M. P. Pileni, S. Link and M. A. El-Sayed, J. Phys. Chem. B, 2004, 108, 5230.
124. P. G. Debenedetti, Metastable Liquids: Concepts And Principles, Princeton University Press, Princeton, 1996.
125. B. J. Garrison, T. E. Itina and L. V. Zhigilei, Phys. Rev. E, 2003, 68, 41501.
126. CRC Handbook of Chemistry and Physcis, CRC, Boca Raton, FL, 84th edn., 2004.
127. Y. S. Dou, L. V. Zhigilei, N. Winograd and B. J. Garrison, J. Phys. Chem. A, 2001, 105, 2748.
128. M. Perner, S. Gresillon, J. Marz, G. Von Plessen, J. Feldmann, J. Porstendorfer, K. J. Berg and G. Berg, Phys. Rev. Lett., 2000, 85, 792.
129. R. Borek, K. J. Berg and G. Berg, Glastech. Ber.-Glass Sci. Tech., 1998, 71, 352.
130. G. V. Hartland, M. Hu, O. Wilson, P. Mulvaney and J. E. Sader, J. Phys. Chem. A, 2002, 106, 743.
131. C. Hammond, The Basics of Crystallography and Diffraction, Oxford University Press, Oxford, 2001.
132. I. Lisiecki, A. Filankembo, H. Sack-Kongehl, K. Weiss, M. P. Pileni and J. Urban, Phys. Rev. B, 2000, 61, 4968.
133. C. J. Johnson, E. Dujardin, S. A. Davis, C. J. Murphy and S. Mann, J. Mater. Chem., 2002, 12, 1765.
134. S. A. Nepijko, D. M. Ievlev, W. Schulze, J. Urban and G. Ertl, ChemPhysChem, 2000, 140.
135. H. Hofmeister, S. A. Nepijko, D. M. Ievlev, W. Schulze and G. Ertl, J. Cryst. Growth, 2002, 234, 773.
136. Y. G. Sun, B. Mayers, T. Herricks and Y. N. Xia, Nano Lett., 2003, 3, 955.
137. H. Chen, Y. Gao, H. Zhang, L. Liu, H. Yu, H. Tian, S. Xie and J. Li, J. Phys. Chem. B, 2004, 108, 12038.
138. L. D. Marks, Rep. Prog. Phys., 1994, 57, 603.
139. L. D. Landau and E. M. Lifshitz, Theory Of Elasticity, Pergamon Press, Oxford, 2nd edn., 1970.
140. D. Hull and D. J. Bacon, Introduction to Dislocations, Pergamon Press, Oxford, 3rd edn., 1984.
141. A. Guinier and R. Jullien, The Solid State: From Superconductors To Superalloys. Oxford University Press, Oxford, 1989.
142. M. Hu, P. Hillyard, G. V. Hartland, T. Kosel, J. Perez-Juste and P. Mulvaney, Nano Lett.,in press.
143. J. R. Weertman, Mater. Sci. Eng. A, 1993, 166, 161.
144. J. Schiotz, F. D. Di Tolla and K. W. Jacobsen, Nature, 1998, 391, 561.
145. T. D. Shen, C. C. Koch, T. Y. Tsui and G. M. Pharr, J. Mater. Res., 1995, 10, 2892.
146. M. M. J. Treacy, T. W. Ebbesen and J. M. Gibson, Nature, 1996, 381, 678.
147. A. Krishnan, E. Dujardin, T. W. Ebbesen, P. N. Yianilos and M. J. M. Treacy, Phys. Rev. B, 1998, 58, 14013.
148. E. W. Wong, P. E. Sheehan and C. M. Lieber, Science, 1997, 277, 1971.
149. D. Belitskus, Fiber and Whisker Reinforced Ceramics for Structural Applications, Marcel Dekker, New York, 1993.
150. S. Kakac and Y. Yenev, Heat Conduction, Taylor and Francis, Washington, 1993.
151. M. B. Mohamed, T. S. Ahmadi, S. Link, M. Braun and M. A. El-Sayed, Chem. Phys. Lett., 2001, 343, 55.
152. S. Link, A. Furube, M. B. Mohamed, T. Asahi, H. Masuhara and M. A. El-Sayed, J. Phys. Chem. B, 2002, 106, 945.
153. S. Link, D. J. Hathcock, B. Nikoobakht and M. A. El-Sayed, Adv. Mater., 2003, 15, 393.
154. O. M. Wilson, X. Y. Hu, D. G. Cahill and P. V. Braun, Phys. Rev. B, 2002, 66, 224301.
155. American Institute Of Physics Handbook, Mcgraw-Hill, New York, 3rd edn., 1972.
156. R. C. Jin, Y. W. Cao, C. A. Mirkin, K. L. Kelly, G. C. Schatz and J. G. Zheng, Science, 2001, 294, 1901.
157. R. C. Jin, Y. C. Cao, E. C. Hao, G. S. Metraux, G. C. Schatz and C. A. Mirkin, Nature, 2003, 425, 487.
158. Y. G. Sun and Y. N. Xia, Science, 2002, 298, 2176.
159. E. Hao, R. C. Bailey, G. C. Schatz, J. T. Hupp and S. Y. Li, Nano Lett., 2004, 4, 327.
160. T. R. Jensen, G. C. Schatz and R. P. Van Duyne, J. Phys. Chem. B, 1999, 103, 2394.
161. M. D. Malinsky, K. L. Kelly, G. C. Schatz and R. P. Van Duyne, J. Phys. Chem. B, 2001, 105, 2343.
162. Y. G. Sun. B. Mayers and Y. N. Xia, Adv. Mater., 2003, 15, 641.