Widely tunable lasing in a colloidal crystal gel film permanently stabilized by an ionic liquid

Advanced Materials

Volumn 23, Issue 33, 2011, Pages 3815-3820

  Furumi, Seiichi ^a,b   Kanai, Toshimitsu ^c   Sawada, Tsutomu ^a  

^a NATIONAL INSTITUTE FOR MATERIALS SCIENCE   (Japan)

^b JAPAN SCIENCE AND TECHNOLOGY AGENCY   (Japan)

^c YOKOHAMA NATIONAL UNIVERSITY   (Japan)

Author keywords

colloidal crystals; lasing; photonic bandgaps; tunable emission

Indexed keywords

COLLOIDAL CRYSTALS; GEL FILMS; GREEN LIGHT; LASER EMISSION; LASING; LOW THRESHOLDS; MECHANICAL STRESS; MICRO-PARTICLES; NON-VOLATILE; POLYMER GELS; SINGLE LASERS; TUNABLE EMISSIONS; WAVELENGTH RANGES; WIDELY TUNABLE; WIDELY TUNABLE LASERS;

IONIC LIQUIDS; LASER EXCITATION; LASERS; STRESSES;

GELS;

EID: 80052170472     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201101825     Document Type: Article

References (71)

1. a) E. Yablonovitch, Phys. Rev. Lett. 1987, 58, 2059
2. b) S. John, Phys. Rev. Lett. 1987, 58, 2486.
3. C. Lõpez, Adv. Mater. 2003, 15, 1679.
4. a) K. Busch, S. John, Phys. Rev. E 1998, 58, 3896
5. b) A. Blannco, E. Chomski, S. Grabtchak, M. Ibisate, S. John, S. W. Leonard, C. Lõpez, F. Meseguer, H. Mìguez, J. P. Mondia, G. A. Ozin, O. Toader, H. M. van Driel, Nature 2000, 405, 437
6. c) S. Noda, K. Tomoda, N. Yamamoto, A. Chutinan, Science 2000, 289, 604.
7. a) S. Y. Lin, J. G. Fleming, D. L. Hetherington, B. K. Smith, R. Biswas, K. M. Ho, M. M. Sigalas, W. Zubrzycki, S. R. Kurtz, J. Bur, Nature 1998, 394, 251
8. b) H. B. Sun, S. Matsuo, H. Misawa, Appl. Phys. Lett. 1999, 74, 786
9. c) S. Noda, K. Tomoda, N. Yamamoto, A. Chutinan, Science 2000, 289, 604
10. d) M. Deubel, G. von Freymann, M. Wegener, S. Pereira, K. Busch, C. M. Soukoulis, Nat. Mater. 2004, 3, 444
11. e) S. Wong, M. Deubel, F. Perez-Willard, S. John, G. A. Ozin, M. Wegener, G. von Freymann, Adv. Mater. 2006, 18, 265.
12. a) M. Campbell, D. N. Sharp, M. T. Harrison, R. G. Denning, A. J. Turberfield, Nature 2000, 404, 53
13. b) Y. V. Miklyaev, D. C. Meisel, A. Blanco, G. von Freymann, K. Busch, W. Koch, C. Enkrich, M. Deubel, M. Wegener, Appl. Phys. Lett. 2003, 82, 1284.
14. a) Y. Xia, B. Gates, Y. Yin, Y. Lu, Adv. Mater. 2000, 12, 693
15. b) V. L. Colvin, MRS Bull. 2001, 26, 637
16. c) G. A. Ozin, S. M. Yang, Adv. Funct. Mater. 2001, 11, 95
17. d) Q. Yan, L. Wang, X. S. Zhao, Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 3695
18. e) O. Sato, S. Kubo, Z.-Z. Gu, Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1
19. f) S. Furumi, H. Fudouzi, T. Sawada, Laser Photonics Rev. 2010, 4, 205
20. g) C. I. Aguirre, E. Reguera, A. Stein, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 2565
21. h) J. F. Galisteo-Lõpez, M. Ibisate, R. Sapienza, L. S. Froufe-Pérez, A. Blanco, C. Lõpez, Adv. Mater. 2011, 23, 30
22. i) S.-H. Kim, S. Y. Lee, S.-M. Yang, G.-R. Yi, Nat. Asia Mater. 2011, 3, 25
23. j) J. Ge, Y. Yin, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 1492.
24. a) R. J. Carlson, S. A. Asher, Appl. Spectrosc. 1984, 38, 847
25. b) R. Mayoral, J. Requena, J. S. Moya, C. Lõpez, A. Cintas, H. Mìguez, F. Meseguer, L. Vázquez, M. Holgado, A. Blanco, Adv. Mater. 1997, 9, 257
26. c) R. D. Pradhan, I. I. Tarhan, G. H. Watson, Phys. Rev. B 1996, 54, 13721
27. d) H. Mìguez, A. Blanco, F. Meseguer, C. Lõpez, H. M. Yates, M. E. Pemble, V. Fornés, A. Mifsud, Phys. Rev. B 1999, 59, 1563.
28. a) S. A. Asher, J. Holtz, L. Liu, Z. Wu, J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 4997
29. b) J. M. Wessman, H. B. Sunkara, A. S. Tse, S. A. Asher, Science 1996, 274, 959
30. c) J. H. Holtz, S. A. Asher, Nature 1997, 389, 829
31. d) L. Liu, P. Li, S. A. Asher, Nature 1999, 397, 141
32. e) T. Takeoka, M. Watanabe, Adv. Mater. 2003, 15, 199
33. f) H. Saito, Y. Takeoka, M. Watanabe, Chem. Commun. 2003, 2126
34. g) D. Nakayama, Y. Takeoka, M. Watanabe, K. Kataoka, Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 4197
35. h) M. Kamenjicki, I. K. Lednev, A. Mikhonin, R. Kesavamoorthy, S. A. Asher, Adv. Funct. Mater. 2003, 13, 774
36. i) R. A. Barry, P. Wiltzius, Langmuir 2006, 22, 1369
37. j) K. Ueno, K. Matsubara, M. Watanabe, T. Takeoka, Adv. Mater. 2007, 19, 2807.
38. a) T. Sawada, Y. Suzuki, A. Toyotama, N. Iyi, Jpn. J. Appl. Phys. 2001, 40, L1226
39. b) T. Kanai, T. Sawada, A. Toyotama, K. Kitamura, Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 25.
40. a) A. Toyotama, T. Kanai, T. Sawada, J. Yamanaka, K. Ito, K. Kitamura, Langmuir 2005, 21, 10268
41. b) T. Kanai, T. Sawada, A. Toyotama, J. Yamanaka, K. Kitamura, Langmuir 2007, 23, 3503.
42. Private communication with Dr. Iguchi of the Kanto Chemical Co. ABImBr is permitted by the HMIS to be no-risk in all Health, Flammability, Physical Hazard, and Personal Protection list.
43. a) E. M. Purcell, Phys. Rev. 1949, 69, 681
44. b) K. L. Woon, M. O'Neill, G. J. Richards, M. P. Aldred, S. M. Kelly, A. M. Fox, Adv. Mater. 2003, 15, 1555
45. c) S. Kubo, A. Fujishima, O. Sato, H. Segawa, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 11704.
46. a) J. P. Dowling, M. Scalora, M. J. Bloemer, C. M. Bowden, J. Appl. Phys. 1994, 75, 1896
47. b) Y. A. Vlasov, K. Luteroa, I. Pelant, B. Hönerlage, V. N. Astratov, Appl. Phys. Lett. 1997, 71, 1616
48. c) V. I. Kopp, B. Fan, H. K. M. Vithana, A. Z. Genack, Opt. Lett. 1998, 23, 1707
49. d) K. Sakoda, Opt. Express 1999, 4, 167.
50. H. Yamada, T. Nakamura, Y. Yamada, K. Yano, Adv. Mater. 2009, 21, 4134.
51. a) K. Yoshino, S. Tatsuhara, Y. Kawaguchi, M. Ozaki, A. A. Zakhidov, Z. V. Vardeny, Jpn. J. Appl. Phys. 1998, 37, L1187
52. b) M. N. Shkunov, Z. V. Vardeny, M. C. DeLong, R. C. Polson, A. A. Zakhidov, R. H. Baughman, Adv. Funct. Mater. 2002, 12, 21
53. c) J. R. Lawrence, Y. Ying, P. Jiang, S. H. Foulger, Adv. Mater. 2006, 18, 300
54. d) F. Jin, C.-F. Li, X.-Z. Dong, W.-Q. Chen, X.-M. Duan, Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 241101
55. e) M. Scharrer, A. Yamilov, X. We, H. Cao, R. P. H. Chang, Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 201103
56. f) Y. Nishijima, K. Ueno, S. Juodkazis, V. Mizeikis, H. Mizawa, M. Maeda, M. Minaki, Opt. Express 2008, 16, 13676
57. g) S.-H. Kim, S.-H. Kim, W. C. Jeong, S.-M. Yang, Chem. Mater. 2009, 21, 4993.
58. S. Furumi, H. Fudouzi, H. T. Miyazaki, Y. Sakka, Adv. Mater. 2007, 19, 2067.
59. a) S. Furumi, S. Yokoyama, A. Otomo, S. Mashiko, Appl. Phys. Lett. 2003, 82, 16
60. b) S. Furumi, S. Yokoyama, A. Otomo, S. Mashiko, Appl. Phys. Lett. 2004, 84, 2491
61. c) S. Furumi, N. Tamaoki, Adv. Mater. 2010, 22, 886
62. d) S. Furumi, Chem. Rec. 2010, 10, 394.
63. a) E. Alvarez, M. He, A. F. Muñoz, P. Palffy-Muhoray, S. V. Serak, B. Taheri, R. Twieg, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 2001, 369, 75
64. b) M. Chambers, M. Fox, M. Grell, J. Hill, Adv. Funct. Mater. 2002, 12, 808
65. c) K. Sonoyama, Y. Takanishi, K. Ishikawa, H. Takezoe, Jpn. J. Appl. Phys. 2007, 46, L874.
66. a) H. Finkelmann, S. T. Kim, A. Muñoz, P. Palffy-Muhoray, B. Taheri, Adv. Mater. 2001, 13, 1069
67. b) K. Suzuki, K. Takahashi, Y. Seida, K. Shimizu, M. Kumagai, Y. Taniguchi, Jpn. J. Appl. Phys. 2003, 42, L249
68. c) M. R. Weinberger, G. Langer, A. Pogantsch, A. Hasse, E. Zojer, W. Kern, Adv. Mater. 2004, 16, 130
69. d) B. Wenger, N. Tétreault, M. E. Welland, R. H. Friend, Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 193303
70. e) P. Görrn, M. Lehnhardt, W. Kowalsky, T. Riedl, S. Wagner, Adv. Mater. 2011, 23, 869.
71. F. P. Schäfer, B. B. Snavely, H. Gerhardt, C. V. Shank, E. P. Ippen, K. H. Drexhage, J. J. Snyder, T. W. Hänsch, in Topics in Applied Physics Vol. 1 Dye Lasers (Ed:, F. P. Schäfer,), Springer-Verlag, Berlin, Germany 1989.