Broad electrical tuning of graphene-loaded plasmonic antennas

Nano Letters

Volumn 13, Issue 3, 2013, Pages 1257-1264

  Yao, Yu ^a   Kats, Mikhail A ^a   Genevet, Patrice ^a   Yu, Nanfang ^a,d   Song, Yi ^b   Kong, Jing ^b   Capasso, Federico ^a,c  

^a HARVARD UNIVERSITY   (United States)

^b Department of Electrical Engineering and Computer Science   (United States)

^c Pierce 205A ^*  (United States)

^d Department of Earth and Environmental Sciences   (United States)

Author keywords

active plasmonics; antenna array; graphene; midinfrared; nanocircuit loading; optical modulator; Reconfigurable antennas

Indexed keywords

ACTIVE PLASMONICS; ANALYTICAL EXPRESSIONS; EQUIVALENT CIRCUIT MODEL; METALLIC NANOSTRUCTURE; MIDINFRARED; OPTICAL INTENSITY MODULATION; RECONFIGURABLE ANTENNA; RESONANCE FREQUENCIES;

ANTENNA ARRAYS; ELECTRIC PROPERTIES; EXPERIMENTS; LIGHT MODULATORS; LOADING; MODULATION; NANOTECHNOLOGY; NATURAL FREQUENCIES; OPTICAL PROPERTIES; OPTOELECTRONIC DEVICES; PLASMONS;

GRAPHENE;

EID: 84874988153     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl3047943     Document Type: Article

References (46)

1. Tang, L.; Kocabas, S. E.; Latif, S.; Okyay, A. K.; Ly-Gagnon, D. S.; Saraswat, K. C.; Miller, D. A. B. Nat Photonics 2008, 2, 226-229
2. Cao, L. Y.; Park, J. S.; Fan, P. Y.; Clemens, B.; Brongersma, M. L. Nano Lett 2010, 10, 1229-1233
3. Cubukcu, E.; Kort, E. A.; Crozier, K. B.; Capasso, F. Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 093120
4. Yu, N.; Cubukcu, E.; Diehl, L.; Belkin, M. A.; Crozier, K. B.; Capasso, F.; Bour, D.; Corzine, S.; Hofler, G. Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 173113
5. Farahani, J. N.; Pohl, D. W.; Eisler, H. J.; Hecht, B. Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 017402
6. Aouani, H.; Navarro-Cia, M.; Rahmani, M.; Sidiropoulos, T. P. H.; Hong, M.; Oulton, R. F.; Maier, S. A. Nano Lett 2012, 12, 4997-5002
7. Taminiau, T. H.; Moerland, R. J.; Segerink, F. B.; Kuipers, L.; van Hulst, N. F. Nano Lett. 2007, 7, 28-33
8. Kinkhabwala, A.; Yu, Z. F.; Fan, S. H.; Avlasevich, Y.; Mullen, K.; Moerner, W. E. Nat. Photonics 2009, 3, 654-657
9. Novotny, L.; Stranick, S. J. Annu. Rev. Phys. Chem. 2006, 57, 303-331
10. Catchpole, K. R.; Polman, A. Opt Express 2008, 16, 21793-21800
11. Challener, W. A.; Peng, C. B.; Itagi, A. V.; Karns, D.; Peng, W.; Peng, Y. Y.; Yang, X. M.; Zhu, X. B.; Gokemeijer, N. J.; Hsia, Y. T.; Ju, G.; Rottmayer, R. E.; Seigler, M. A.; Gage, E. C. Nat Photonics 2009, 3, 220-224
12. Stipe, B. C.; Strand, T. C.; Poon, C. C.; Balamane, H.; Boone, T. D.; Katine, J. A.; Li, J. L.; Rawat, V.; Nemoto, H.; Hirotsune, A.; Hellwig, O.; Ruiz, R.; Dobisz, E.; Kercher, D. S.; Robertson, N.; Albrecht, T. R.; Terris, B. D. Nat Photonics 2010, 4, 484-488
13. Neubrech, F.; Pucci, A.; Cornelius, T. W.; Karim, S.; Garcia-Etxarri, A.; Aizpurua, J. Phys. Rev. Lett. 2008, 101, 157403
14. Anker, J. N.; Hall, W. P.; Lyandres, O.; Shah, N. C.; Zhao, J.; Van Duyne, R. P. Nat. Mater. 2008, 7, 442-453
15. Alu, A.; Engheta, N. Phys. Rev. Lett. 2010, 104, 213902
16. Yu, N. F.; Genevet, P.; Kats, M. A.; Aieta, F.; Tetienne, J. P.; Capasso, F.; Gaburro, Z. Science 2011, 334, 333-337
17. Genevet, P.; Yu, N. F.; Aieta, F.; Lin, J.; Kats, M. A.; Blanchard, R.; Scully, M. O.; Gaburro, Z.; Capasso, F. Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 013101
18. Aieta, F.; Genevet, P.; Yu, N. F.; Kats, M. A.; Gaburro, Z.; Capasso, F. Nano Lett 2012, 12, 1702-1706
19. Xu, G.; Huang, C. M.; Tazawa, M.; Jin, P.; Chen, D. M. J. Appl. Phys. 2008, 104, 053102
20. Huang, F. M.; Baumberg, J. J. Nano Lett. 2010, 10, 1787-1792
21. Abb, M.; Albella, P.; Aizpurua, J.; Muskens, O. L. Nano Lett. 2011, 11, 2457-2463
22. Kossyrev, P. A.; Yin, A. J.; Cloutier, S. G.; Cardimona, D. A.; Huang, D. H.; Alsing, P. M.; Xu, J. M. Nano Lett. 2005, 5, 1978-1981
23. Berthelot, J.; Bouhelier, A.; Huang, C. J.; Margueritat, J.; Colas-des-Francs, G.; Finot, E.; Weeber, J. C.; Dereux, A.; Kostcheev, S.; El Ahrach, H. I.; Baudrion, A. L.; Plain, J.; Bachelot, R.; Royer, P.; Wiederrecht, G. P. Nano Lett. 2009, 9, 3914-3921
24. Kim, J.; Son, H.; Cho, D. J.; Geng, B. S.; Regan, W.; Shi, S. F.; Kim, K.; Zettl, A.; Shen, Y. R.; Wang, F. Nano Lett. 2012, 12, 5598-5602
25. Alu, A.; Engheta, N. Nat. Photonics 2008, 2, 307-310
26. Alu, A.; Engheta, N. Phys. Rev. Lett. 2008, 101, 043901
27. Schnell, M.; Garcia-Etxarri, A.; Huber, A. J.; Crozier, K.; Aizpurua, J.; Hillenbrand, R. Nat. Photonics 2009, 3, 287-291
28. Liu, N.; Wen, F.; Zhao, Y.; Wang, Y.; Nordlander, P.; Halas, N. J.; AluÌ, A. Nano Lett. 2013, 13, 142-147
29. Large, N.; Abb, M.; Aizpurua, J.; Muskens, O. L. Nano Lett. 2010, 10, 1741-1746
30. Novoselov, K. S.; Geim, A. K.; Morozov, S. V.; Jiang, D.; Katsnelson, M. I.; Grigorieva, I. V.; Dubonos, S. V.; Firsov, A. A. Nature 2005, 438, 197-200
31. Fei, Z.; Rodin, A. S.; Andreev, G. O.; Bao, W.; McLeod, A. S.; Wagner, M.; Zhang, L. M.; Zhao, Z.; Thiemens, M.; Dominguez, G.; Fogler, M. M.; Neto, A. H. C.; Lau, C. N.; Keilmann, F.; Basov, D. N. Nature 2012, 487, 82-85
32. Chen, J. N.; Badioli, M.; Alonso-Gonzalez, P.; Thongrattanasiri, S.; Huth, F.; Osmond, J.; Spasenovic, M.; Centeno, A.; Pesquera, A.; Godignon, P.; Elorza, A. Z.; Camara, N.; de Abajo, F. J. G.; Hillenbrand, R.; Koppens, F. H. L. Nature 2012, 487, 77-81
33. Ju, L.; Geng, B. S.; Horng, J.; Girit, C.; Martin, M.; Hao, Z.; Bechtel, H. A.; Liang, X. G.; Zettl, A.; Shen, Y. R.; Wang, F. Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 630-634
34. Koppens, F. H. L.; Chang, D. E.; de Abajo, F. J. G. Nano Lett. 2011, 11, 3370-3377
35. Yan, H. G.; Li, X. S.; Chandra, B.; Tulevski, G.; Wu, Y. Q.; Freitag, M.; Zhu, W. J.; Avouris, P.; Xia, F. N. Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 330-334
36. Yan, H. G.; Low, T.; Zhu, W. J.; Wu, Y. Q.; Freitag, M. L., X. S.; Guinea, F.; Avouris, P.; Xia, F. N. arXiv:1209.1984 2012.
37. Emani, N. K.; Chung, T. F.; Ni, X. J.; Kildishev, A. V.; Chen, Y. P.; Boltasseva, A. Nano Lett. 2012, 12, 5202-5206
38. Falkovsky, L. A.; Pershoguba, S. S. Phys. Rev. B 2007, 76, 153410
39. Falkovsky, L. A.; Varlamov, A. A. Eur. Phys. J. B 2007, 56, 281-284
40. Johnson, S. G.; Ibanescu, M.; Skorobogatiy, M. A.; Weisberg, O.; Joannopoulos, J. D.; Fink, Y. Phys. Rev. E 2002, 65, 066611
41. Sundaramurthy, A.; Crozier, K. B.; Kino, G. S.; Fromm, D. P.; Schuck, P. J.; Moerner, W. E. Phys. Rev. B 2005, 72, 165409
42. Kats, M. A.; Yu, N. F.; Genevet, P.; Gaburro, Z.; Capasso, F. Opt. Express 2011, 19, 21748-21753
43. Kasry, A.; Kuroda, M. A.; Martyna, G. J.; Tulevski, G. S.; Bol, A. A. ACS Nano 2010, 4, 3839-3844
44. Adam, S.; Hwang, E. H.; Galitski, V. M.; Das Sarma, S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 18392-18397
45. Weber, D.; Albella, P.; Alonso-Gonzalez, P.; Neubrech, F.; Gui, H.; Nagao, T.; Hillenbrand, R.; Aizpurua, J.; Pucci, A. Opt. Express 2011, 19, 15047-15061
46. Falkovsky, L. A. J. Phys.: Conf. Ser. 2008, 129, 012004