Linear plasmon ruler with tunable measurement range and sensitivity

Journal of Applied Physics

Volumn 108, Issue 3, 2010, Pages

  Liu, Shao Ding ^a,b   Cheng, Mu Tian ^c  

^a WUHAN UNIVERSITY   (China)

^b SAE Magnetics HK Ltd   (China)

^c ANHUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

INTER-PARTICLE SEPARATION; LOCALIZED SURFACE PLASMON RESONANCE; MEASUREMENT RANGE; MEASUREMENT SENSITIVITY; MODIFY SURFACE; NEAR INFRARED REGION; PLASMON RESONANCES; RESONANT FREQUENCIES; RESONANT WAVELENGTHS; STRUCTURE SIZES;

ASPECT RATIO; NANORODS; NANOSPHERES; NATURAL FREQUENCIES; OLIGOMERS; SURFACE PLASMON RESONANCE;

PLASMONS;

EID: 77955877794     PISSN: 00218979     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.3463415     Document Type: Article

References (86)

1. W. L. Barnes, A. Dereux, and T. W. Ebbesen, Nature (London) NATUAS 0028-0836 424, 824 (2003). 10.1038/nature01937 (Pubitemid 37021717)
2. F. Wang and Y. R. Shen, Phys. Rev. Lett. PRLTAO 0031-9007 97, 206806 (2006). 10.1103/PhysRevLett.97.206806 (Pubitemid 44771848)
3. J. Aizpurua, P. Hanarp, D. S. Sutherland, M. Käll, G. W. Bryant, and F. J. García de Abajo, Phys. Rev. Lett. PRLTAO 0031-9007 90, 057401 (2003). 10.1103/PhysRevLett.90.057401
4. J. P. Kottmann and O. J. F. Martin, Opt. Lett. OPLEDP 0146-9592 26, 1096 (2001). 10.1364/OL.26.001096
5. Z. J. Sun, Y. S. Jung, and H. K. Kim, Appl. Phys. Lett. APPLAB 0003-6951 83, 3021 (2003). 10.1063/1.1618021
6. P. K. Jain, K. S. Lee, I. H. El-Sayed, and M. A. El-Sayed, J. Phys. Chem. B JPCBFK 1089-5647 110, 7238 (2006). 10.1021/jp057170o
7. S. B. Chaney, S. Shanmukh, R. A. Dluhy, and Y. P. Zhao, Appl. Phys. Lett. APPLAB 0003-6951 87, 031908 (2005). 10.1063/1.1988980 (Pubitemid 41227598)
8. X. Huang, S. Neretina, and M. A. El-Sayed, Adv. Mater. ADVMEW 0935-9648 21, 4880 (2009). 10.1002/adma.200802789
9. G. W. Bryant, F. J. García de Abajo, and J. Aizpurua, Nano Lett. NALEFD 1530-6984 8, 631 (2008). 10.1021/nl073042v (Pubitemid 351346030)
10. L. Novotny, Phys. Rev. Lett. PRLTAO 0031-9007 98, 266802 (2007). 10.1103/PhysRevLett.98.266802 (Pubitemid 47139956)
11. K. L. Kelly, E. Coronado, L. L. Zhao, and G. C. Schatz, J. Phys. Chem. B JPCBFK 1089-5647 107, 668 (2003). 10.1021/jp026731y
12. A. S. Kumbhar, M. K. Kinnan, and G. Chumanov, J. Am. Chem. Soc. JACSAT 0002-7863 127, 12444 (2005). 10.1021/ja053242d (Pubitemid 41292135)
13. N. Yamamoto, K. Araya, and F. J. García de Abajo, Phys. Rev. B PLRBAQ 0556-2805 64, 205419 (2001). 10.1103/PhysRevB.64.205419
14. J. R. Krenn, G. Schider, W. Rechberger, B. Lamprecht, A. Leitner, F. R. Aussenegg, and J. C. Weeber, Appl. Phys. Lett. APPLAB 0003-6951 77, 3379 (2000). 10.1063/1.1327615
15. E. K. Payne, K. L. Shuford, S. Park, G. C. Schatz, and C. A. Mirkin, J. Phys. Chem. B JPCBFK 1089-5647 110, 2150 (2006). 10.1021/jp056606x (Pubitemid 43342919)
16. E. R. Encina and E. A. Coronado, J. Phys. Chem. C JPCCCK 1932-7447 111, 16796 (2007). 10.1021/jp075880j (Pubitemid 350207436)
17. B. N. Khlebtsov and N. G. Khlebtsov, J. Phys. Chem. C JPCCCK 1932-7447 111, 11516 (2007). 10.1021/jp072707e (Pubitemid 47280546)
18. H. J. Huang, C. P. Yu, H. C. Chang, K. P. Chiu, H. M. Chen, R. S. Liu, and D. P. Tsai, Opt. Express OPEXFF 1094-4087 15, 7132 (2007). 10.1364/OE.15.007132 (Pubitemid 46906923)
19. E. R. Encina and E. A. Coronado, J. Phys. Chem. C JPCCCK 1932-7447 112, 9586 (2008). 10.1021/jp7120142
20. H. M. Bok, K. L. Shuford, S. Kim, S. K. Kim, and S. Park, Nano Lett. NALEFD 1530-6984 8, 2265 (2008). 10.1021/nl800924r
21. E. R. Encina, E. M. Perassi, and E. A. Coronado, J. Phys. Chem. A JPCAFH 1089-5639 113, 4489 (2009). 10.1021/jp811089a
22. G. Gantzounis, J. Phys. Chem. C JPCCCK 1932-7447 113, 21560 (2009). 10.1021/jp908019s
23. C. Tserkezis, N. Papanikolaou, E. Almpanis, and N. Stefanou, Phys. Rev. B PLRBAQ 0556-2805 80, 125124 (2009). 10.1103/PhysRevB.80.125124
24. F. Zhou, Z.-Y. Li, Y. Liu, and Y. Xia, J. Phys. Chem. C JPCCCK 1932-7447 112, 20233 (2008). 10.1021/jp807075f
25. A. K. Sheridan, A. W. Clark, A. Glidle, J. M. Cooper, and D. R. S. Cumming, Appl. Phys. Lett. APPLAB 0003-6951 90, 143105 (2007). 10.1063/1.2719161 (Pubitemid 46550139)
26. A. W. Clark, A. Glidle, D. R. S. Cumming, and J. M. Cooper, J. Am. Chem. Soc. JACSAT 0002-7863 131, 17615 (2009). 10.1021/ja905910q
27. A. W. Clark, A. K. Sheridan, A. Glidle, D. R. S. Cumming, and J. M. Cooper, Appl. Phys. Lett. APPLAB 0003-6951 91, 093109 (2007). 10.1063/1.2772180 (Pubitemid 47352339)
28. A. K. Sheridan, A. W. Clark, A. Glidle, J. M. Cooper, and D. R. S. Cumming, J. Vac. Sci. Technol. B JVTBD9 1071-1023 25, 2628 (2007). 10.1116/1.2794328 (Pubitemid 350255946)
29. F. Hao, E. M. Larsson, T. A. Ali, D. S. Sutherland, and P. Nordlander, Chem. Phys. Lett. CHPLBC 0009-2614 458, 262 (2008). 10.1016/j.cplett.2008.04.126
30. A. Mary, A. Dereux, and T. L. Ferrell, Phys. Rev. B PLRBAQ 0556-2805 72, 155426 (2005). 10.1103/PhysRevB.72.155426 (Pubitemid 43022163)
31. A. Mary, D. M. Koller, A. Hohenau, J. R. Krenn, A. Bouhelier, and A. Dereux, Phys. Rev. B PLRBAQ 0556-2805 76, 245422 (2007). 10.1103/PhysRevB.76. 245422
32. S. D. Liu, Z. S. Zhang, and Q. Q. Wang, Opt. Express OPEXFF 1094-4087 17, 2906 (2009). 10.1364/OE.17.002906
33. R. Marty, G. Baffou, A. Arbouet, C. Girard, and R. Quidant, Opt. Express OPEXFF 1094-4087 18, 3035 (2010). 10.1364/OE.18.003035
34. K. L. Shuford, M. A. Ratner, and G. C. Schatz, J. Chem. Phys. JCPSA6 0021-9606 123, 114713 (2005). 10.1063/1.2046633 (Pubitemid 41377090)
35. L. J. Sherry, R. Jin, C. A. Mirkin, G. C. Schatz, and R. P. Van Duyne, Nano Lett. NALEFD 1530-6984 6, 2060 (2006). 10.1021/nl061286u (Pubitemid 44555254)
36. N. F́lidj, J. Grand, G. Laurent, J. Aubard, G. Ĺvi, A. Hohenau, N. Galler, F. R. Aussenegg, and J. R. Krenn, J. Chem. Phys. JCPSA6 0021-9606 128, 094702 (2008). 10.1063/1.2839273 (Pubitemid 351357802)
37. L. Polavarapu, Q. H. Xu, M. S. Dhoni, and W. Ji, Appl. Phys. Lett. APPLAB 0003-6951 92, 263110 (2008). 10.1063/1.2955530
38. R. Jin, Y. Cao, C. A. Mirkin, K. L. Kelly, G. C. Schatz, and J. G. Zheng, Science SCIEAS 0036-8075 294, 1901 (2001). 10.1126/science.1066541 (Pubitemid 33101581)
39. R. Jin, Y. C. Cao, and C. A. Mirkin, Nature (London) NATUAS 0028-0836 425, 487 (2003). 10.1038/nature02020 (Pubitemid 37237039)
40. B. N. Khlebtsov, V. A. Khanadeyev, J. Ye, D. W. Mackowski, G. Borghs, and N. G. Khlebtsov, Phys. Rev. B PLRBAQ 0556-2805 77, 035440 (2008). 10.1103/PhysRevB.77.035440
41. S. J. Oldenburg, G. D. Hale, J. B. Jackson, and N. J. Halas, Appl. Phys. Lett. APPLAB 0003-6951 75, 1063 (1999). 10.1063/1.124597
42. S. J. Oldenburg, J. B. Jackson, S. L. Westcott, and N. J. Halas, Appl. Phys. Lett. APPLAB 0003-6951 75, 2897 (1999). 10.1063/1.125183
43. S. Kim, S. K. Kim, and S. Park, J. Am. Chem. Soc. JACSAT 0002-7863 131, 8380 (2009). 10.1021/ja903093t
44. H. M. Bok, K. L. Shuford, S. Kim, S. K. Kim, and S. Park, Langmuir LANGD5 0743-7463 25, 5266 (2009). 10.1021/la803900w
45. J. Merlein, M. Kahl, A. Zuschlag, A. Sell, A. Halm, J. Boneberg, P. Leiderer, A. Leitenstorfer, and R. Bratschitsch, Nat. Photonics NPAHBY 1749-4885 2, 230 (2008). 10.1038/nphoton.2008.27
46. A. Al and N. Engheta, Phys. Rev. B PLRBAQ 0556-2805 78, 195111 (2008). 10.1103/PhysRevB.78.195111
47. J. Aizpurua, G. W. Bryant, L. J. Richter, F. J. García de Abajo, B. K. Kelley, and T. Mallouk, Phys. Rev. B PLRBAQ 0556-2805 71, 235420 (2005). 10.1103/PhysRevB.71.235420 (Pubitemid 41717901)
48. P. K. Jain, S. Eustis, and M. A. El-Sayed, J. Phys. Chem. B JPCBFK 1089-5647 110, 18243 (2006). 10.1021/jp063879z (Pubitemid 44547327)
49. E. Prodan, C. Radloff, N. J. Halas, and P. Nordlander, Science SCIEAS 0036-8075 302, 419 (2003). 10.1126/science.1089171 (Pubitemid 37296261)
50. P. Nordlander and E. Prodan, Nano Lett. NALEFD 1530-6984 4, 2209 (2004). 10.1021/nl0486160
51. B. Willingham, D. W. Brandl, and P. Nordlander, Appl. Phys. B: Lasers Opt. APBOEM 0946-2171 93, 209 (2008). 10.1007/s00340-008-3157-5
52. A. Christ, T. Zentgraf, S. G. Tikhodeev, N. A. Gippius, O. J. F. Martin, J. Kuhl, and H. Giessen, Phys. Status Solidi B PSSBBD 0370-1972 243, 2344 (2006). 10.1002/pssb.200668055 (Pubitemid 44327818)
53. J. Parsons, E. Hendry, J. R. Sambles, and W. L. Barnes, Phys. Rev. B PLRBAQ 0556-2805 80, 245117 (2009). 10.1103/PhysRevB.80.245117
54. S. Zhang, D. A. Genov, Y. Wang, M. Liu, and X. Zhang, Phys. Rev. Lett. PRLTAO 0031-9007 101, 047401 (2008). 10.1103/PhysRevLett.101.047401
55. F. Hao, Y. Sonnefraud, P. Van Dorpe, S. A. Maier, N. J. Halas, and P. Nordlander, Nano Lett. NALEFD 1530-6984 8, 3983 (2008). 10.1021/nl802509r
56. N. Verellen, Y. Sonnefraud, H. Sobhani, F. Hao, V. V. Moshchalkov, P. Van Dorpe, P. Nordlander, and S. A. Maier, Nano Lett. NALEFD 1530-6984 9, 1663 (2009). 10.1021/nl9001876
57. N. Liu, L. Langguth, T. Weiss, J. Kästel, M. Fleischhauer, T. Pfau, and H. Giessen, Nature Mater. NMAACR 1476-1122 8, 758 (2009). 10.1038/nmat2495
58. Z. J. Yang, Z. S. Zhang, W. Zhang, Z. H. Hao, and Q. Q. Wang, Appl. Phys. Lett. APPLAB 0003-6951 96, 131113 (2010). 10.1063/1.3378689
59. S. A. Maier and H. A. Atwater, J. Appl. Phys. JAPIAU 0021-8979 98, 011101 (2005). 10.1063/1.1951057 (Pubitemid 41049005)
60. N. F́lidj, J. Aubard, G. Levi, J. R. Krenn, A. Hohenau, G. Schider, A. Leitner, and F. R. Aussenegg, Appl. Phys. Lett. APPLAB 0003-6951 82, 3095 (2003). 10.1063/1.1571979
61. S. I. Bozhevolnyi, J. Erland, K. Leosson, P. M. W. Skovgaard, and J. M. Hvam, Phys. Rev. Lett. PRLTAO 0031-9007 86, 3008 (2001). 10.1103/PhysRevLett.86. 3008 (Pubitemid 32317854)
62. E. M. Larsson, J. Alegret, M. Käll, and D. S. Sutherland, Nano Lett. NALEFD 1530-6984 7, 1256 (2007). 10.1021/nl0701612 (Pubitemid 46834406)
63. J. A. Dionne, L. A. Sweatlock, H. A. Atwater, and A. Polman, Phys. Rev. B PLRBAQ 0556-2805 73, 035407 (2006). 10.1103/PhysRevB.73.035407 (Pubitemid 43270613)
64. A. M. Fennimore, T. D. Yuzvinsky, W. Q. Han, M. S. Fuhrer, J. Cumings, and A. Zettl, Nature (London) NATUAS 0028-0836 424, 408 (2003). 10.1038/nature01823 (Pubitemid 36917484)
65. R. D. Vale and R. A. Milligan, Science SCIEAS 0036-8075 288, 88 (2000). 10.1126/science.288.5463.88 (Pubitemid 30203035)
66. K. H. Su, Q. H. Wei, X. Zhang, J. J. Mock, D. R. Smith, and S. Schultz, Nano Lett. NALEFD 1530-6984 3, 1087 (2003). 10.1021/nl034197f (Pubitemid 37289301)
67. C. Sönnichsen, B. M. Reinhard, J. Liphardt, and A. P. Alivisatos, Nat. Biotechnol. NABIF9 1087-0156 23, 741 (2005). 10.1038/nbt1100 (Pubitemid 41716366)
68. B. M. Reinhard, S. Sheikholeslami, A. Mastroianni, A. P. Alivisatos, and J. Liphardt, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. PNASA6 0027-8424 104, 2667 (2007). 10.1073/pnas.0607826104 (Pubitemid 46327937)
69. B. M. Reinhard, M. Siu, H. Agarwal, A. P. Alivisatos, and J. Liphardt, Nano Lett. NALEFD 1530-6984 5, 2246 (2005). 10.1021/nl051592s (Pubitemid 41698947)
70. P. K. Jain, W. Huang, and M. A. El-Sayed, Nano Lett. NALEFD 1530-6984 7, 2080 (2007). 10.1021/nl071008a (Pubitemid 47197596)
71. P. K. Jain and M. A. El-Sayed, Nano Lett. NALEFD 1530-6984 7, 2854 (2007). 10.1021/nl071496m (Pubitemid 47522449)
72. P. K. Jain and M. A. El-Sayed, J. Phys. Chem. C JPCCCK 1932-7447 112, 4954 (2008). 10.1021/jp7120356
73. A. M. Funston, C. Novo, T. J. Davis, and P. Mulvaney, Nano Lett. NALEFD 1530-6984 9, 1651 (2009). 10.1021/nl900034v
74. P. K. Jain and M. A. El-Sayed, Nano Lett. NALEFD 1530-6984 8, 4347 (2008). 10.1021/nl8021835
75. L. Gunnarsson, T. Rindzevicius, J. Prikulis, B. Kasemo, M. Käll, S. Zou, and G. C. Schatz, J. Phys. Chem. B JPCBFK 1089-5647 109, 1079 (2005). 10.1021/jp049084e (Pubitemid 40206816)
76. T. Härtling, Y. Alaverdyan, A. Hille, M. T. Wenzel, M. Käll, and L. M. Eng, Opt. Express OPEXFF 1094-4087 16, 12362 (2008). 10.1364/OE.16.012362
77. C. Tabor, R. Murali, M. Mahmoud, and M. A. El-sayed, J. Phys. Chem. A JPCAFH 1089-5639 113, 1946 (2009). 10.1021/jp807904s
78. S. D. Liu, M. T. Cheng, Z. J. Yang, and Q. Q. Wang, Opt. Lett. OPLEDP 0146-9592 33, 851 (2008). 10.1364/OL.33.000851 (Pubitemid 351656673)
79. P. K. Jain and M. A. El-Sayed, J. Phys. Chem. C JPCCCK 1932-7447 111, 17451 (2007). 10.1021/jp0773177 (Pubitemid 350247216)
80. R. Roy, S. Hohng, and T. Ha, Nat. Methods ZZZZZZ 1548-7091 5, 507 (2008). 10.1038/nmeth.1208 (Pubitemid 351761757)
81. J. P. S. Farinha and J. M. G. Martinho, J. Phys. Chem. C JPCCCK 1932-7447 112, 10591 (2008). 10.1021/jp8016437
82. B. T. Draine and P. J. Flatau, J. Opt. Soc. Am. A JOAOD6 0740-3232 11, 1491 (1994). 10.1364/JOSAA.11.001491
83. A. Taflove and S. C. Hagness, Computational Electrodynamics: The Finite-Difference Time-Domain Method (Artech House, Boston, 2005).
84. B. Z. Packard, D. D. Toptygin, A. Komoriya, and L. Brand, J. Phys. Chem. B JPCBFK 1089-5647 102, 752 (1998). 10.1021/jp972845b
85. P. B. Johnson and R. W. Christy, Phys. Rev. B PLRBAQ 0556-2805 6, 4370 (1972). 10.1103/PhysRevB.6.4370
86. K. S. Lee and M. A. El-Sayed, J. Phys. Chem. B JPCBFK 1089-5647 109, 20331 (2005). 10.1021/jp054385p (Pubitemid 41609758)