Surface-plasmon-induced modification on the spontaneous emission spectrum via subwavelength-confined anisotropic purcell factor

Nano Letters

Volumn 12, Issue 5, 2012, Pages 2488-2493

  Gu, Ying ^a   Wang, Luojia ^a   Ren, Pan ^a   Zhang, Junxiang ^b   Zhang, Tiancai ^b   Martin, Olivier J F ^c   Gong, Qihuang ^a  

^a PEKING UNIVERSITY   (China)

^b SHANXI UNIVERSITY   (China)

^c EPFL   (Switzerland)

Author keywords

Purcell factor; quantum emitter; quantum interference; spontaneous emission; Surface plasmon

Indexed keywords

COMBINED SYSTEM; DECAY RATE; FOUR-LEVEL ATOMS; LARGE ANISOTROPY; METALLIC NANOWIRES; NANO SCALE; OPTICAL MODES; PERIODIC METALLIC NANOSTRUCTURES; POLARIZATION ANGLE; PURCELL FACTOR; QUANTUM DEVICE; QUANTUM EMITTER; QUANTUM INTERFERENCE; SPECTRAL LINE; SPONTANEOUS EMISSION SPECTRUM; SUB-WAVELENGTH; SURFACE PLASMONS;

ANISOTROPY; DECAY (ORGANIC); NANOSTRUCTURES; PLASMONS;

SPONTANEOUS EMISSION;

EID: 84861028065     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl300655n     Document Type: Article

References (62)

1. Brongersma, M. L.; Shalaev, V. M. Science 2010, 328, 440
2. Ghosh, S.; Bhagwat, A. R.; Renshaw, C. K.; Goh, S.; Gaeta, A. L. Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 023603
3. Spillane, S. M.; Pati, G. S.; Salit, K.; Hall, M.; Kumar, P.; Beausoleil, R. G.; Shahriar, M. S. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 233602
4. Londero, P.; Venkataraman, V.; Bhagwat, A. R.; Slepkov, A. D.; Gaeta, A. L. Phys. Rev. Lett. 2009, 103, 043602
5. Hendrickson, S. M.; Lai, M. M.; Pittman, T. B.; Franson, J. D. Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 173602
6. Kuttge, M.; de Abajo, F. J. G.; Polman, A. Nano Lett. 2010, 10, 1537-1541
7. Savasta, S.; Saija, R.; Ridolfo, A.; Stefano, O. D.; Denti, P.; Borghese, F. ACS Nano 2010, 4, 6369-6376
8. Passmore, B. S.; Adams, D. C.; Ribaudo, T.; Wasserman, D.; Lyon, S.; Davids, P.; Chow, W. W.; Shaner, E. A. Nano Lett. 2011, 11, 338-342
9. Artuso, R. D.; Bryant, G. W. Nano Lett. 2008, 8, 2106-2111
10. Fofang, N. T.; Grady, N. K.; Fan, Z.; Govorov, A. O.; Halas, N. J. Nano Lett. 2011, 11, 1556-1560
11. Manjavacas, A.; de Abajo, F. J. G.; Nordlander, P. Nano Lett. 2011, 11, 2318-2323
12. Zhang, W.; Govorov, A. O.; Bryant, G. W. Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 146804
13. Ridolfo, A.; Stefano, O. D.; Fina, N.; Saija, R.; Savasta, S. Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 263601
14. Purcell, E. M. Phys. Rev. 1946, 69, 681
15. Andersen, M. L.; Stobbe, S.; Sorensen, A. S.; Lodahl, P. Nat. Phys. 2011, 7, 215
16. Chance, R. R.; Prock, A.; Silbey, R. J. Chem. Phys. 1975, 62, 2245-2253
17. Akimov, A. V.; Mukherjee, A.; Yu, C. L.; Chang, D. E.; Zibrov, A. S.; Hemmer, P. R.; Park, H.; Lukin, M. D. Nature 2007, 450, 402-406
18. Chang, D. E.; Sørensen, A. S.; Hemmer, P. R.; Lukin, M. D. Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 053002
19. Chang, D. E.; Sørensen, A. S.; Demler, E. A.; Lukin, M. D. Nat. Phys. 2007, 3, 807-812
20. Wokaun, A.; Gordon, J. P.; Liao, P. F. Phys. Rev. Lett. 1982, 48, 957-960
21. Lal, S.; Link, S.; Halas, N. J. Nat. Photonics 2007, 1, 641-648
22. Wokaun, A.; Bergman, J. G.; Heritage, J. P.; Glass, A. M.; Liao, P. F.; Olson, D. H. Phys. Rev. B 1981, 24, 849-856
23. Kim, E. M.; Elovikov, S. S.; Murzina, T. V.; Nikulin, A. A.; Aktsipetrov, O. A.; Bader, M. A.; Marowsky, G. Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 227402
24. Danckwerts, M.; Novotny, L. Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 026104
25. Kulkarni, A. P.; Noone, K. M.; Munechika, K.; Guyer, S. R.; Ginger, D. S. Nano Lett. 2010, 10, 1501-1505
26. Derkacs, D.; Lim, S. H.; Matheu, P.; Mar, W.; Yu, E. T. Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 093103
27. Lakowicz, J. R. Plasmonics 2006, 1, 5-33
28. Anger, P.; Bharadwaj, P.; Novotny, L. Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 113002
29. Kühn, S.; Håkanson, U.; Rogobete, L.; Sandoghdar, V. Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 017402
30. Bharadwaj, P.; Novotny, L. Opt. Express 2007, 15, 14266-14274
31. Kulakovich, O.; Strekal, N.; Yaroshevich, A.; Maskevich, S.; Gaponenko, S.; Nabiev, I.; Woggon, U.; Artemyev, M. Nano Lett. 2002, 2, 1449-1452
32. Tam, F.; Goodrich, G. P.; Johnson, B. R.; Halas, N. J. Nano Lett. 2007, 7, 496-501
33. Gu, Y.; Huang, L.; Martin, O. J. F.; Gong, Q. Phys. Rev. B 2010, 81, 193103
34. Marty, R.; Arbouet, A.; Paillard, V.; Girard, C.; des Francs, G. C. Phys. Rev. B 2010, 82, 081403(R)
35. Gonzalez-Tudela, A.; Martin-Cano, D.; Moreno, E.; Martin-Moreno, L.; Tejedor, C.; Garcia-Vidal, F. J. Phys. Rev. Lett. 2011, 106, 020501
36. Yang, W.; Conkey, D. B.; Wu, B.; Yin, D.; Hawkins, A. R.; Schmidt, H. Nat. Photonics 2007, 1, 331-335
37. Zhou, P.; Swain, S. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3995-3998
38. Paspalakis, E.; Knight, P. L. Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 293-296
39. Quang, T.; Woldeyohannes, M.; John, S.; Agarwal, G. S. Phys. Rev. Lett. 1997, 79, 5238-5241
40. Zhu, S.-Y.; Chen, H.; Huang, H. Phys. Rev. Lett. 1997, 79, 205-208
41. Li, G.-X.; Li, F.-L.; Zhu, S.-Y. Phys. Rev. A 2001, 64, 013819
42. Yang, Y.; Xu, J.; Chen, H.; Zhu, S. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 043601
43. Yannopapas, V.; Paspalakis, E.; Vitanov, N. V. Phys. Rev. Lett. 2009, 103, 063602
44. Agarwal, G. S. Phys. Rev. Lett. 2000, 84, 5500-5503
45. Zhu, S.-Y.; Scully, M. O. Phys. Rev. Lett. 1996, 76, 388-391
46. Lee, H.; Polynkin, P.; Scully, M. O.; Zhu, S.-Y. Phys. Rev. A 1997, 55, 4454-4465
47. Scully, M. O.; Zubairy, M. S., Eds. Quantum optics; Combridge University Press: Cambridge, 1997.
48. Barnett, S. M.; Huttner, B.; Loudon, R.; Matloob, R. J. Phys. B 1996, 29, 3763-3781
49. Cohen-Tannoudji, C.; Reynaud, S. J. Phys. B 1977, 10, 345-363
50. Gu, Y.; Wang, L.; Ren, P.; Zhang, J.; Zhang, T.; Xu, J.-P.; Zhu, S.-Y.; Gong, Q. Plasmonics 2012, 7, 33-38
51. Gu, Y.; Chen, L.; Zhang, H.; Gong, Q. EPL 2008, 83, 27004
52. Martin, O. J. F.; Girard, C.; Dereux, A. Phys. Rev. Lett. 1995, 74, 526-529
53. Chang, D. E.; Thompson, J. D.; Park, H.; Vuletić, V.; Zibrov, A. S.; Zoller, P.; Lukin, M. D. Phys. Rev. Lett. 2009, 103, 123004
54. Stehle, C.; Bender, H.; Zimmermann, C.; Kern, D.; Fleischer, M.; Slama, S. Nat. Photonics 2011, 5, 494-498
55. Santori, C.; Fattal, D.; Spillane, S. M.; Fiorentino, M.; Beausoleil, R. G.; Greentree, A. D.; Olivero, P.; Draganski, M.; Rabeau, J. R.; Reichart, P.; Gibson, B. C.; Rubanov, S.; Jamieson, D. N.; Prawer, S. Opt. Express 2006, 14, 7986-7993
56. Badolato, A.; Hennessy, K.; Atatüre, M.; Dreiser, J.; Hu, E.; Petroff, P. M.; Imamoǧlu, A. Science 2005, 308, 1158-1161
57. van der Sar, T.; Heeres, E. C.; Dmochowski, G. M.; de Lange, G.; Robledo, L.; Oosterkamp, T. H.; Hanson, R. Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 173104
58. Englund, D.; Shields, B.; Rivoire, K.; Hatami, F.; Vučković , J.; Park, H.; Lukin, M. D. Nano Lett. 2010, 10, 3922-3926
59. Dulkeith, E.; Morteani, A. C.; Niedereichholz, T.; Klar, T. A.; Feldmann, J.; Levi, S. A.; van Veggel, F. C. J. M.; Reinhoudt, D. N.; Möller, M.; Gittins, D. I. Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 203002
60. Fedutik, Y.; Temnov, V. V.; Schöps, O.; Woggon, U.; Artemyev, M. V. Phys. Rev. Lett. 2007, 99, 136802
61. Tame, M. S.; Lee, C.; Lee, J.; Ballester, D.; Paternostro, M.; Zayats, A. V.; Kim, M. S. Phys. Rev. Lett. 2008, 101, 190504
62. Huck, A.; Smolka, S.; Lodahl, P.; Sørensen, A. S.; Boltasseva, A.; Janousek, J.; Andersen, U. L. Phys. Rev. Lett. 2009, 102, 246802