Colossal absorption of molecules inside single terahertz nanoantennas

Nano Letters

Volumn 13, Issue 4, 2013, Pages 1782-1786

  Park, Hyeong Ryeol ^a   Ahn, Kwang Jun ^b   Han, Sanghoon ^a   Bahk, Young Mi ^a   Park, Namkyoo ^a   Kim, Dai Sik ^a  

^a Seoul National University   (South Korea)

^b Seoul National University   (South Korea)

Author keywords

terahertz absorption; terahertz absorption coefficient; terahertz cross section; terahertz molecule sensing; Terahertz nano; terahertz nanoantenna

Indexed keywords

ABSORPTION CO-EFFICIENT; ABSORPTION CROSS SECTIONS; CHEMICAL AND BIOLOGICALS; ELECTROMAGNETIC ENVIRONMENTS; NANO ANTENNAS; RESONANT CONDITION; TERA HERTZ; TERAHERTZ ABSORPTION;

ELECTRIC FIELDS; SLOT ANTENNAS;

MOLECULES;

ABSORPTION; ELECTRICITY; GENETIC PROCEDURES; HYDROGEN BOND; TERAHERTZ RADIATION; THEORETICAL MODEL; ARTICLE;

ABSORPTION; BIOSENSING TECHNIQUES; ELECTRICITY; HYDROGEN BONDING; MODELS, THEORETICAL; TERAHERTZ RADIATION;

EID: 84876024331     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl400374z     Document Type: Article

References (50)

1. Zhu, J. G.; Ozdemir, S. K.; Xiao, Y. F.; Li, L.; He, L. N.; Chen, D. R.; Yang, L. Nat. Photon. 2010, 4 (1) 46-49
2. Carmeli, I.; Lieberman, I.; Kraversky, L.; Fan, Z. Y.; Govorov, A. O.; Markovich, G.; Richter, S. Nano Lett. 2010, 10 (6) 2069-2074
3. Fang, Z. Y.; Liu, Z.; Wang, Y. M.; Ajayan, P. M.; Nordlander, P.; Halas, N. J. Nano Lett. 2012, 12 (7) 3808-3813
4. Osawa, M. B. Chem. Soc. Jpn. 1997, 70 (12) 2861-2880
5. Cubukcu, E.; Zhang, S.; Park, Y. S.; Bartal, G.; Zhang, X. Appl. Phys. Lett. 2009, 95 (4) 043113
6. Fitch, M. J.; Leahy-Hoppa, M. R.; Ott, E. W.; Osiander, R. Chem. Phys. Lett. 2007, 443 (4-6) 284-288
7. Huber, A. J.; Keilmann, F.; Wittborn, J.; Aizpurua, J.; Hillenbrand, R. Nano Lett. 2008, 8 (11) 3766-3770
8. Lim, M.; Choi, S. J.; Lee, G. S.; Seol, M. L.; Do, Y.; Choi, Y. K.; Han, H. Appl. Phys. Lett. 2012, 100 (21) 211102
9. Liu, T. M.; Chen, H. P.; Wang, L. T.; Wang, J. R.; Luo, T. N.; Chen, Y. J.; Liu, S. I.; Sun, C. K. Appl. Phys. Lett. 2009, 94 (4) 043902
10. Fischer, B. M.; Hoffmann, M.; Helm, H.; Wilk, R.; Rutz, F.; Kleine-Ostmann, T.; Koch, M.; Jepsen, P. U. Opt. Express 2005, 13 (14) 5205-5215
11. Shi, Y. L.; Wang, L. J. Phys. D: Appl. Phys. 2005, 38 (19) 3741-3745
12. Kawase, K.; Ogawa, Y.; Watanabe, Y.; Inoue, H. Opt. Express 2003, 11 (20) 2549-2554
13. Melinger, J. S.; Laman, N.; Grischkowsky, D. Appl. Phys. Lett. 2008, 93 (1) 011102
14. Lee, E. S.; Lee, S. G.; Kee, C. S.; Jeon, T. I. Opt. Express 2011, 19 (16) 14852-14859
15. Nagel, M.; Bolivar, P. H.; Brucherseifer, M.; Kurz, H.; Bosserhoff, A.; Buttner, R. Appl. Opt. 2002, 41 (10) 2074-2078
16. Tiang, C. K.; Cunningham, J.; Wood, C.; Hunter, I. C.; Davies, A. G. J. Appl. Phys. 2006, 100 (6) 066105
17. Ren, L.; Pint, C. L.; Booshenri, L. G.; Rice, W. D.; Wang, X. F.; Hilton, D. J.; Takeya, K.; Kawayama, I.; Tonouchi, M.; Hauge, R. H.; Kono, J. Nano Lett. 2009, 9 (7) 2610-2613
18. Kyoung, J.; Jang, E. Y.; Lima, M. D.; Park, H. R.; Robles, R. O.; Lepro, X.; Kim, Y. H.; Baughman, R. H.; Kim, D. S. Nano Lett. 2011, 11 (10) 4227-4231
19. Ren, L.; Pint, C. L.; Arikawa, T.; Takeya, K.; Kawayama, I.; Tonouchi, M.; Hauge, R. H.; Kono, J. Nano Lett. 2012, 12 (2) 787-790
20. Choi, M.; Lee, S. H.; Kim, Y.; Kang, S. B.; Shin, J.; Kwak, M. H.; Kang, K. Y.; Lee, Y. H.; Park, N.; Min, B. Nature 2011, 470 (7334) 369-373
21. Heshmat, B.; Pahlevaninezhad, H.; Pang, Y. J.; Masnadi-Shirazi, M.; Lewis, R. B.; Tiedje, T.; Gordon, R.; Darcie, T. E. Nano Lett. 2012, 12 (12) 6255-6259
22. Knight, M. W.; Liu, L. F.; Wang, Y. M.; Brown, L.; Mukherjee, S.; King, N. S.; Everitt, H. O.; Nordlander, P.; Halas, N. J. Nano Lett. 2012, 12 (11) 6000-6004
23. Seok, T. J.; Jamshidi, A.; Kim, M.; Dhuey, S.; Lakhani, A.; Choo, H.; Schuck, P. J.; Cabrini, S.; Schwartzberg, A. M.; Bokor, J.; Yablonovitch, E.; Wu, M. C. Nano Lett. 2011, 11 (7) 2606-2610
24. Schuller, J. A.; Barnard, E. S.; Cai, W. S.; Jun, Y. C.; White, J. S.; Brongersma, M. L. Nat. Mater. 2010, 9 (3) 193-204
25. Adato, R.; Yanik, A. A.; Amsden, J. J.; Kaplan, D. L.; Omenetto, F. G.; Hong, M. K.; Erramilli, S.; Altug, H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106 (46) 19227-19232
26. Wu, C. H.; Khanikaev, A. B.; Adato, R.; Arju, N.; Yanik, A. A.; Altug, H.; Shvets, G. Nat. Mater. 2012, 11 (1) 69-75
27. Le, F.; Brandl, D. W.; Urzhumov, Y. A.; Wang, H.; Kundu, J.; Halas, N. J.; Aizpurua, J.; Nordlander, P. ACS Nano 2008, 2 (4) 707-718
28. Blumlein, A. D. Improvements in or relating to high frequency electrical conductors or radiators. British Patent 515683, 1938.
29. Garcia-Vidal, F. J.; Moreno, E.; Porto, J. A.; Martin-Moreno, L. Phys. Rev. Lett. 2005, 95 (10) 103901
30. Seo, M. A.; Adam, A. J.; Kang, J. H.; Lee, J. W.; Ahn, K. J.; Park, Q. H.; Planken, P. C.; Kim, D. S. Opt. Express 2008, 16 (25) 20484-20489
31. Park, H. R.; Koo, S. M.; Suwal, O. K.; Park, Y. M.; Kyoung, J. S.; Seo, M. A.; Choi, S. S.; Park, N. K.; Kim, D. S.; Ahn, K. J. Appl. Phys. Lett. 2010, 96 (21) 211109
32. Chen, H. T.; Lu, H.; Azad, A. K.; Averitt, R. D.; Gossard, A. C.; Trugman, S. A.; O'Hara, J. F.; Taylor, A. J. Opt. Express 2008, 16 (11) 7641-7648
33. Seo, M.; Kyoung, J.; Park, H.; Koo, S.; Kim, H. S.; Bernien, H.; Kim, B. J.; Choe, J. H.; Ahn, Y. H.; Kim, H. T.; Park, N.; Park, Q. H.; Ahn, K.; Kim, D. S. Nano Lett. 2010, 10 (6) 2064-2068
34. Park, S. G.; Jin, K. H.; Vi, M.; Ye, J. C.; Ahn, J.; Jeong, K. H. ACS Nano 2012, 6 (3) 2026-2031
35. Kang, J. H.; Kim, D. S.; Park, Q. H. Phys. Rev. Lett. 2009, 102 (9) 093906
36. Svelto, O. Principles of lasers, 5 th ed.; Springer: New York, 2010.
37. Park, H. R.; Park, Y. M.; Kim, H. S.; Kyoung, J. S.; Seo, M. A.; Park, D. J.; Ahn, Y. H.; Ahn, K. J.; Kim, D. S. Appl. Phys. Lett. 2010, 96 (12) 121106
38. Bahk, Y. M.; Park, H. R.; Ahn, K. J.; Kim, H. S.; Ahn, Y. H.; Kim, D. S.; Bravo-Abad, J.; Martin-Moreno, L.; Garcia-Vidal, F. J. Phys. Rev. Lett. 2011, 106 (1) 013902
39. Park, H. R.; Bahk, Y. M.; Ahn, K. J.; Park, Q. H.; Kim, D. S.; Martin-Moreno, L.; Garcia-Vidal, F. J.; Bravo-Abad, J. ACS Nano 2011, 5 (10) 8340-8345
40. Seo, M. A.; Park, H. R.; Koo, S. M.; Park, D. J.; Kang, J. H.; Suwal, O. K.; Choi, S. S.; Planken, P. C. M.; Park, G. S.; Park, N. K.; Park, Q. H.; Kim, D. S. Nat. Photon. 2009, 3 (3) 152-156
41. Garcia-Vidal, F. J.; Martin-Moreno, L.; Ebbesen, T. W.; Kuipers, L. Rev. Mod. Phys. 2010, 82 (1) 729-787
42. Vanexter, M.; Fattinger, C.; Grischkowsky, D. Opt. Lett. 1989, 14 (20) 1128-1130
43. Wu, Q.; Litz, M.; Zhang, X. C. Appl. Phys. Lett. 1996, 68 (21) 2924-2926
44. Chen, J.; Chen, Y. Q.; Zhao, H. W.; Bastiaans, G. J.; Zhang, X. C. Opt. Express 2007, 15 (19) 12060-12067
45. Yamamoto, K.; Yamaguchi, M.; Miyamaru, F.; Tani, M.; Hangyo, M.; Ikeda, T.; Matsushita, A.; Koide, K.; Tatsuno, M.; Minami, Y. J. Appl. Phys. B 2004, 43 (3B) L414-L417
46. Huang, F.; Schulkin, B.; Altan, H.; Federici, J. F.; Gary, D.; Barat, R.; Zimdars, D.; Chen, M.; Tanner, D. B. Appl. Phys. Lett. 2004, 85 (23) 5535-5537
47. Boyd, S. G.; Boyd, K. J. J. Chem. Phys. 2008, 129 (13) 1
48. Kyoung, J. S.; Seo, M. A.; Park, H. R.; Ahn, K. J.; Kim, D. S. Opt. Commun. 2010, 283 (24) 4907-4910
49. Kang, J. H.; Choe, J. H.; Kim, D. S.; Park, Q. H. Opt. Express 2009, 17 (18) 15652-15658
50. Brown, E. R.; Bjarnason, J. E.; Fedor, A. M.; Korter, T. M. Appl. Phys. Lett. 2007, 90 (6) 061908