Plasmonically enhanced thermomechanical detection of infrared radiation

Nano Letters

Volumn 13, Issue 4, 2013, Pages 1638-1643

  Yi, Fei ^a   Zhu, Hai ^a   Reed, Jason C ^a   Cubukcu, Ertugrul ^a  

^a UNIVERSITY OF PENNSYLVANIA   (United States)

Author keywords

bimetallic nanobeam; fiber optic Fabry Perot interferometer; infrared sensor; Plasmonic antennas; thermomechanics; thermoplasmonics

Indexed keywords

INFRA-RED SENSOR; NANO BEAMS; PLASMONIC; THERMO-MECHANICS; THERMOPLASMONICS;

ELECTROMAGNETIC WAVES; INFRARED DETECTORS; MASS SPECTROMETRY; NANOWIRES; PLASMONS; RESONATORS;

INFRARED RADIATION;

INFRARED RADIATION; LIGHT; MOLECULAR WEIGHT; NANOTECHNOLOGY; SURFACE PLASMON RESONANCE; TRANSDUCER; ARTICLE;

INFRARED RAYS; LIGHT; MOLECULAR WEIGHT; NANOTECHNOLOGY; SURFACE PLASMON RESONANCE; TRANSDUCERS;

EID: 84876056795     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl400087b     Document Type: Article

References (54)

1. Novotny, L. The Bridge 2009, 39 (4) 14-20
2. Bharadwaj, P.; Deutsch, B.; Novotny, L. Adv. Opt. Photonics 2009, 1 (3) 438-483
3. Novotny, L.; van Hulst, N. Nat. Photonics 2011, 5 (2) 83-90
4. 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 (4) 226-229
5. Cubukcu, E.; Yu, N. F.; Smythe, E. J.; Diehl, L.; Crozier, K. B.; Capasso, F. IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2008, 14 (6) 1448-1461
6. Cubukcu, E.; Capasso, F. Appl. Phys. Lett. 2009, 95 (20) 201101-201101-3
7. Cao, L. Y.; Park, J. S.; Fan, P. Y.; Clemens, B.; Brongersma, M. L. Nano Lett. 2010, 10 (4) 1229-1233
8. Cubukcu, E.; Kort, E. A.; Crozier, K. B.; Capasso, F. Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 093120
9. Pillai, S.; Catchpole, K. R.; Trupke, T.; Green, M. A. J. Appl. Phys. 2007, 101, 093105
10. Anker, J. N.; Hall, W. P.; Lyandres, O.; Shah, N. C.; Zhao, J.; Van Duyne, R. P. Nat. Mater. 2008, 7 (6) 442-453
11. De Wilde, Y.; Formanek, F.; Carminati, R.; Gralak, B.; Lemoine, P. A.; Joulain, K.; Mulet, J. P.; Chen, Y.; Greffet, J. J. Nature 2006, 444 (7120) 740-743
12. Schuller, J. A.; Taubner, T.; Brongersma, M. L. Nat. Photonics 2009, 3 (11) 658-661
13. Novotny, L.; Stranick, S. J. Annu. Rev. Phys. Chem. 2006, 57, 303-331
14. Govorov, A. O.; Richardson, H. H. Nano Today 2007, 2 (1) 30-38
15. Richardson, H. H.; Hickman, Z. N.; Govorov, A. O.; Thomas, A. C.; Zhang, W.; Kordesch, M. E. Nano Lett. 2006, 6 (4) 783-788
16. Wang, J.; Chen, Y. T.; Chen, X.; Hao, J. M.; Yan, M.; Qiu, M. Opt. Express 2011, 19 (15) 14726-14734
17. Baffou, G.; Quidant, R.; Girard, C. Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 15
18. Baffou, G.; Quidant, R.; de Abajo, F. J. G. ACS Nano 2010, 4 (2) 709-716
19. Loo, C.; Lin, A.; Hirsch, L.; Lee, M. H.; Barton, J.; Halas, N. J.; West, J.; Drezek, R. Technol. Cancer Res. Treat. 2004, 3 (1) 33-40
20. Lal, S.; Clare, S. E.; Halas, N. J. Acc. Chem. Res. 2008, 41 (12) 1842-1851
21. O'Neal, D. P.; Hirsch, L. R.; Halas, N. J.; Payne, J. D.; West, J. L. Cancer Lett. 2004, 209 (2) 171-176
22. Han, S.; Norris, D. Opt. Express 2010, 18 (5) 4829-4837
23. Wu, C.; Neuner, B., III; John, J.; Milder, A.; Zollars, B.; Savoy, S.; Shvets, G. J Opt. 2012, 14 (2) 024005
24. Sun, X. K.; Zheng, J. J.; Poot, M.; Wong, C. W.; Tang, H. X. Nano Lett. 2012, 12 (5) 2299-2305
25. Naik, A. K.; Hanay, M. S.; Hiebert, W. K.; Feng, X. L.; Roukes, M. L. Nat. Nanotechnol. 2009, 4 (7) 445-450
26. Yang, Y. T.; Callegari, C.; Feng, X. L.; Ekinci, K. L.; Roukes, M. L. Nano Lett. 2006, 6 (4) 583-586
27. Jensen, K.; Kim, K.; Zettl, A. Nat. Nanotechnol. 2008, 3 (9) 533-537
28. Teufel, J. D.; Donner, T.; Castellanos-Beltran, M. A.; Harlow, J. W.; Lehnert, K. W. Nat. Nanotechnol 2009, 4 (12) 820-823
29. LaHaye, M. D.; Buu, O.; Camarota, B.; Schwab, K. C. Science 2004, 304 (5667) 74-77
30. Knobel, R. G.; Cleland, A. N. Nature 2003, 424 (6946) 291-293
31. Kenny, T. W.; Kaiser, W. J.; Waltman, S. B.; Reynolds, J. K. Appl. Phys. Lett. 1991, 59 (15) 1820-1822
32. Barnes, J. R.; Stephenson, R. J.; Welland, M. E.; Gerber, C.; Gimzewski, J. K. Nature 1994, 372 (6501) 79-81
33. Barnes, J. R.; Stephenson, R. J.; Woodburn, C. N.; Oshea, S. J.; Welland, M. E.; Rayment, T.; Gimzewski, J. K.; Gerber, C. Rev. Sci. Instrum. 1994, 65 (12) 3793-3798
34. Lai, J.; Perazzo, T.; Shi, Z.; Majumdar, A. Sens. Actuators, A 1997, 58 (2) 113-119
35. Chu, W. H.; Mehregany, M.; Mullen, R. L. J. Micromech. Microeng. 1999, 3 (1) 4
36. Toda, M.; Ono, T.; Liu, F.; Voiculescu, I. Rev. Sci. Instrum. 2010, 81, 055104
37. Tao, H.; Kadlec, E. A.; Strikwerda, A. C.; Fan, K. B.; Padilla, W. J.; Averitt, R. D.; Shaner, E. A.; Zhang, X. Opt. Express 2011, 19 (22) 21620-21626
38. Rasool, H. I.; Wilkinson, P. R.; Stieg, A. Z.; Gimzewski, J. K. Rev. Sci. Instrum. 2010, 81, 2
39. Zhu, H.; Yi, F.; Cubukcu, E. IEEE Photonic Tech. Lett. 2012, 24 (14) 1194-1196
40. Shchegolkov, D. Y.; Azad, A.; O'Hara, J.; Simakov, E. Phys. Rev. B 2010, 82 (20) 205117
41. Wu, C.; Burton Neuner, I.; Shvets, G.; John, J.; Milder, A.; Zollars, B.; Savoy, S. Phys. Rev. B 2011, 84 (7) 075102
42. Liu, X. L.; Starr, T.; Starr, A. F.; Padilla, W. J. Phys. Rev. Lett. 2010, 104, 207403
43. COMSOL Multiphysics 4.2a, COMSOL Inc.
44. Bosman, H.; Lau, Y. Y.; Gilgenbach, R. M. Appl. Phys. Lett. 2003, 82 (9) 1353-1355
45. Muhlschlegel, P.; Eisler, H. J.; Martin, O. J. F.; Hecht, B.; Pohl, D. W. Science 2005, 308 (5728) 1607-1609
46. Ozisik, M. N. Heat conduction, 2 nd ed.; J. Wiley: New York, 1993.
47. Bergman, T. L.; Lavine, A. S.; Incropera, F. P.; DeWitt, D. P. Fundamentals of heat and mass transfer; Wiley: New York, 2011.
48. Roark, R. J. Formulas for stress and strain, 5 th ed.; Mcgraw-Hill: New York, 1975.
49. Kruse, P. W. Uncooled Thermal Imaging: Arrays, Systems, and Applications; SPIE Press: Bellingham, WA, 2001.
50. Gabrielson, T. B. IEEE Trans. Electron Devices 1993, 40 (5) 903-909
51. Majorana, E.; Ogawa, Y. Phys. Lett. A 1997, 233 (3) 162-168
52. 1/2, InfraTec GmbH.
53. Kwon, H.; Kim, S. H.; Yee, Y.; Ha, J. M.; Kim, S. C.; Song, K. C.; Um, K. Y.; Nam, H. J.; Joo, Y. C.; Bu, J. U. Jpn. J. Appl. Phys. 1 2007, 46 (8B) 5473-5477
54. Tao, H.; Landy, N. I.; Bingham, C. M.; Zhang, X.; Averitt, R. D.; Padilla, W. J. Opt. Express 2008, 16 (10) 7181-7188