Biologically enabled syntheses of freestanding metallic structures possessing subwavelength pore arrays for extraordinary (surface plasmon-mediated) infrared transmission

Advanced Functional Materials

Volumn 22, Issue 12, 2012, Pages 2550-2559

  Fang, Yunnan ^a   Chen, Vincent W ^b   Cai, Ye ^a   Berrigan, John D ^a   Marder, Seth R ^b   Perry, Joseph W ^b   Sandhage, Kenneth H ^a  

^a Georgia Institute of Technology   (United States)

^b GEORGIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (United States)

Author keywords

biological template; infrared transmission; surface modification; surface plasmons; three dimensional gold nanostructures

Indexed keywords

BIOLOGICAL TEMPLATE; COMBINED EFFECT; EXTRAORDINARY OPTICAL TRANSMISSION; GOLD CHEMISTRY; GOLD FILM; GOLD NANOSTRUCTURES; GOLD STRUCTURES; HEXAGONAL PORES; HOLE PATTERNS; HOLE STRUCTURES; IR TRANSMISSION SPECTRA; METALLIC STRUCTURES; MICRO-PARTICLES; MICROSHELLS; NANOCRYSTALLINES; PATTERNED FEATURES; PORE ARRAYS; QUASI-PERIODIC; SILICA DISSOLUTION; SUB-WAVELENGTH; SURFACE FUNCTIONALIZATION; SURFACE PLASMONS; THREEDIMENSIONAL (3-D); WET CHEMICAL PROCESS;

GOLD; INFRARED TRANSMISSION; METALLIC FILMS; PLASMONS; SILICA; SURFACE TREATMENT;

THREE DIMENSIONAL;

EID: 84862024706     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201102715     Document Type: Article

References (65)

1. a) M. Srinivasarao, Chem. Rev. 1999, 99, 1935
2. b) J. R. Young, S. A. Davis, P. R. Bown, S. Mann, J. Struct. Biol. 1999, 126, 195
3. c) J. Alzenberg, A. Tkachenko, S. Weiner, L. Addadi, G. Hendler, Nature 2001, 412, 819
4. d) P. Vukusic, J. R. Sambles, Nature 2003, 424, 852
5. e) J. C. Weaver, J. Aizenberg, G. E. Fantner, D. Kisailus, A. Woesz, P. Allen, K. Fields, M. J. Porter, F. W. Zok, P. K. Hansma, P. Fratzl, D. E. Morse, J. Struct. Biol. 2007, 158, 93
6. f) M. Cusack, A. Freer, Chem. Rev. 2008, 108, 4433.
7. a) F. E Round, R. M. Crawford, D. G. Mann, The Diatoms: Biology and Morphology of the Genera, Cambridge University Press, New York, NY 1990
8. b) D. G. Mann, S. J. M. Droop, Hydrobiologia 1996, 336, 19
9. c) R. Gordon, F. A. S. Sterrenburg, K. H. Sandhage, J. Nanosci. Nanotechnol. 2005, 5, 1-4
10. d) M. Hildebrand, Chem. Rev. 2008, 108, 4855
11. e) N. Kroger, N. Poulsen, Ann. Rev. Gen. 2008, 42, 83.
12. K. H. Sandhage, R. L. Snyder, G. Ahmad, S. M. Allan, Y. Cai, M. B. Dickerson, C. S. Gaddis, M. S. Haluska, S. Shian, M. R. Weatherspoon, R. A. Rapp, R. R. Unocic, F. M. Zalar, Y. Zhang, M. Hildebrand, B. P. Palenik, Int. J. Appl. Ceram. Technol. 2005, 2, 317.
13. a) K. H. Sandhage, M. B. Dickerson, P. M. Huseman, M. A. Caranna, J. D. Clifton, T. A. Bull, T. J. Heibel, W. R. Overton, M. E. A. Schoenwaelder, Adv. Mater. 2002, 14, 429
14. b) R. R. Unocic, F. M. Zalar, P. M. Sarosi, Y. Cai, K. H. Sandhage, Chem. Comm. 2004, 795
15. c) Y. Cai, S. M. Allan, F. M. Zalar, K. H. Sandhage, J. Am. Ceram. Soc. 2005, 88, 2005
16. d) S. Shian, Y. Cai, M. R. Weatherspoon, S. M. Allan, K. H. Sandhage, J. Am. Ceram. Soc. 2006, 89, 694
17. e) Z. Bao, M. R. Weatherspoon, Y. Cai, S. Shian, P. D. Graham, S. M. Allan, G. Ahmad, M. B. Dickerson, B. C. Church, Z. Kang, C. J. Summers, H. W. Abernathy III, M. Liu, K. H. Sandhage, Nature 2007, 446, 172.
18. a) N. L. Rosi, C. S. Thaxton, C. A. Mirkin, Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 5500
19. b) C. S. Gaddis, K. H. Sandhage, J. Mater. Res. 2004, 19, 2541
20. c) E. K. Payne, N. L. Rosi, C. Xue, C. A. Mirkin, Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 5064
21. d) J. Zhao, C. S. Gaddis, Y. Cai, K. H. Sandhage, J. Mater. Res. 2005, 20, 282
22. e) D. Losic, G. Triani, P. J. Evans, A. Atancio, J. G. Mitchell, N. H. Voelcker, Chem. Commun. 2005, 4905
23. f) S. M. Holmes, B. E. Graniel-Garcia, P. Foran, P. Hill, E. P. L. Roberts, B. H. Sakakini, J. M. Newton, Chem. Commun. 2006, 2662
24. g) X. Cai, G. Zhu, W. Zhang, H. Zhao, C. Wang, S. Qiu, Y. Wei, Eur. J. Inorg. Chem. 2006, 3641
25. h) U. Kusari, Z. Bao, Y. Cai, G. Ahmad, K. H. Sandhage, L. G. Sneddon, Chem. Comm. 2007, 1177
26. i) Y. Fang, Q. Wu, M. B. Dickerson, Y. Cai, S. Shian, D. Berrigan, N. Poulsen, N. Kroger, K. H. Sandhage, Chem. Mater. 2009, 21, 5704
27. j) H. Zhou, T. Fan, X. Li, J. Ding, D. Zhang, X. Li, Y. Gao, Eur. J. Inorg. Chem. 2009, 211
28. k) Y. Yu, J. Addai-Mensah, D. Losic, Langmuir 2010, 26, 14068.
29. a) M. W. Anderson, S. M. Holmes, N. Hanif, C. S. Cundy, Angew. Chem. Int. Ed. 2000, 39, 2707
30. b) Y. Wang, Y. Tang, A. Dong, X. Wang, N. Ren, Z. Gao, J. Mater. Chem. 2002, 12, 1812
31. c) Y. Cai, K. H. Sandhage, Phys. Stat. Sol. (a) 2005, 202, R105
32. d) M. R. Weatherspoon, S. M. Allan, E. Hunt, Y. Cai, K. H. Sandhage, Chem. Comm. 2005, 651
33. e) M. R. Weatherspoon, M. S. Haluska, Y. Cai, J. S. King, C. J. Summers, R. L. Snyder, K. H. Sandhage, J. Electrochem. Soc. 2006, 153, H34
34. f) Y. Cai, M. B. Dickerson, M. S. Haluska, Z. Kang, C. J. Summers, K. H. Sandhage, J. Am. Ceram. Soc. 2007, 90, 1304
35. g) E. M. Ernst, B. C. Church, C. S. Gaddis, R. L. Snyder, K. H. Sandhage, J. Mater. Res. 2007, 22, 1121
36. h) Z. Bao, E. M. Ernst, S. Yoo, K. H. Sandhage, Adv. Mater. 2009, 21, 474.
37. J. Noyes, M. Sumper, P. Vukusic, J. Mater. Res. 2008, 23, 3229
38. b) L. De Stefano, I. Rea, I. Rendina, M. De Stefano, L. Moretti, Opt. Express 2007, 15, 18082
39. c) E. De Tommasi, I. Rea, V. Mocella, L. Moretti, M. De Stefano, I. Rendina, L. De Stefano, Opt. Express 2009, 18, 12203
40. d) T. Fuhrmann, S. Landwehr, M. El Rharbi-Kucki, M. Sumper, Appl. Phys. B 2004, 78, 257
41. e) S. Yamanaka, R. Yano, H. Usami, N. Hayashida, M. Ohguchi, H. Takeda, K. Yoshino, J. Appl. Phys. 2008, 103, 074701.
42. (accessed March, 2012).
43. a) M. R. Weatherspoon, M. B. Dickerson, G. Wang, Y. Cai, S. Shian, S. C. Jones, S. R. Marder, K. H. Sandhage, Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 5724
44. b) G. Wang, Y. Fang, P. Kim, A. Hayek, M. R. Weatherspoon, J. W. Perry, K. H. Sandhage, S. R. Marder, S. C. Jones, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 2768.
45. a) H. F. Ghaemi, T. Thio, D. E. Grupp, T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, Phys. Rev. B 1998, 58, 6779
46. b) Q.-J. Wang, J.-Q. Li, C.-P. Huang, C. Zhang, Y.-Y. Zhu, Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 091105
47. c) J. Xue, B.-Q. Dong, X. Wang, R. Yang, Z.-C. Xu, Y. Chen, E. Huq, W. Zeng, X.-P. Qu, R. Liu, Microelectron. Eng. 2010, 87, 1340
48. d) D. Pacifici, H. J. Lezec, L. A. Sweatlock, R. J. Walters, H. A. Atwater, Opt. Express 2008, 16, 9222.
49. a) E. D. Palik, Handbook of Optical Constants of Solids, Academic Press, Orlando, FL, 1985
50. b) M. Rubin, Solar Energy Mater. 1985, 12, 275.
51. T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, H. F. Ghaemi, T. Thio, P. A. Wolff, Nature 1998, 391, 667.
52. a) C. Genet, T. W. Ebbesen, Nature 2007, 445, 39
53. b) M. J. Levene, J. Korlach, S. W. Turner, M. Foquet, H. G. Craighead, W. W. Webb, Science 2003, 299, 682
54. c) A. A. Yanik, M. Huang, O. Kamohara, A. Artar, T. W. Geisbert, J. H. Connor, H. Altug, Nano Lett. 2010, 10, 4962
55. d) R. Gordon, D. Sinton, K. L. Kvanagh, A. G. Brolo, Acc. Chem. Res. 2008, 41, 1049
56. e) A. Lesuffleur, H. Im, N. C. Lindquist, S.-H. Oh, Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 243110
57. f) C. Liu, V. Kamaev, Z. V. Vardeny, Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 143501
58. g) E. Laux, C. Genet, T. Skauli, T. W. Ebbesen, Nat. Photonics 2008, 2, 161
59. h) H. J. Lezec, A. Degiron, E. Devauz, R. A. Linke, L. Martin-Moreno, F. J. Garcia-Vidal, T. W. Ebbesen, Science 2002, 297, 820
60. i) W. Srituravanich, N. Fang, C. Sun, Q. Luo, X. Zhang, Nano Lett. 2004, 4, 1085.
61. a) B. Durkin, C. Steinecker, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 5th Edition, Vol. 9 (Ed., A. Seidel,), Wiley & Sons, New York 2005, 685
62. b) Y. S. Chen, A. Tal, D. B. Torrance, S. M. Kuebler, Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 1739
63. c) P. C. Hidber, W. Helbig, E. Kim, G. M. Whitesides, Langmuir 1996, 12, 1375
64. d) R. A. Farrer, C. N. LaFratta, L. Li, J. Praino, M. J. Naughton, B. E. A. Saleh, M. C. Teich, J. T. Fourkas, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 1796.
65. J. A. Hutchison, D. M. O'Carroll, T. Schwartz, C. Genet, T. W. Ebbesen, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 2085.