Ultraviolet nanoplasmonics: A demonstration of surface-enhanced raman spectroscopy, fluorescence, and photodegradation using gallium nanoparticles

Nano Letters

Volumn 13, Issue 6, 2013, Pages 2837-2841

  Yang, Yang ^a   Callahan, John M ^b   Kim, Tong Ho ^c   Brown, April S ^c   Everitt, Henry O ^a,c,d  

^a DUKE UNIVERSITY   (United States)

^b AEGIS TECHNOLOGIES GROUP INC   (United States)

^c Duke University   (United States)

^d Army Aviation and Missile RD and E Center   (United States)

Author keywords

gallium; nanoparticles; plasmonics; surface enhanced fluorescence; surface enhanced Raman; Ultraviolet

Indexed keywords

PLASMONICS; SELF-ASSEMBLED ARRAYS; SURFACE ENHANCED FLUORESCENCE; SURFACE ENHANCED RAMAN SPECTROSCOPY; SURFACE-ENHANCED RAMAN; SURFACE-ENHANCED RAMAN SPECTRUM; ULTRA VIOLET DETECTION; ULTRAVIOLET;

FLUORESCENCE; GALLIUM; GALLIUM ALLOYS; LASER EXCITATION; MOLECULAR BEAM EPITAXY; PLASMONS; RAMAN SPECTROSCOPY; SAPPHIRE; SURFACES;

NANOPARTICLES;

EID: 84879094938     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl401145j     Document Type: Article

References (56)

1. Sun, G.; Khurgin, J. B. Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 3116
2. Fort, E.; Grésillon, S. J. Phys. D: Appl. Phys. 2007, 41, 013001
3. Anker, J. N.; Hall, W. P.; Lyandres, O.; Shah, N. C.; Zhao, J.; van Duyne, R. P. Nat. Mater. 2008, 7, 442-453
4. West, P. R.; Ishii, S.; Naik, G. V.; Emani, N. K.; Shalaev, V. M.; Boltasseva, A. Laser Photon. Rev. 2010, 4, 795-808
5. Kneipp, K.; Wang, Y.; Kneipp, H.; Perelman, L.; Itzkan, I.; Dasari, R.; Feld, M. Phys. Rev. Lett. 1997, 78, 1667-1670
6. Nie, S.; Emory, S. Science 1997, 275, 1102-1106
7. Jackson, J. B.; Halas, N. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 17930-17935
8. LeRu, E. C.; Blackie, E.; Meyer, M.; Etchegoin, P. G. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 13794-13803
9. Khurgin, J. B.; Sun, G. J. Opt. Soc. Am. B 2009, 26, B83-B95
10. Ren, B.; Lin, X.; Yang, Z.; Liu, G.; Aroca, R.; Mao, B.; Tian, Z. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 9598-9599
11. Chan, G. H.; Zhao, J.; Schatz, G. C.; van Duyne, R. P. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 13958-13963
12. Chowdhury, M. H.; Ray, K.; Gray, S. K.; Pond, J.; Lakowicz, J. R. Anal. Chem. 2009, 81, 1397-1403
13. Watanabe, Y.; Inami, W.; Kawata, Y. J. Appl. Phys. 2011, 109, 023112
14. Mattiucci, N.; D'Aguanno, G.; Everitt, H. O.; Foreman, J. V.; Callahan, J. M.; Buncick, M. C.; Bloemer, M. J. Opt. Express 2012, 20, 1868-1877
15. Knight, M. W.; Liu, L.; Wang, Y.; Brown, L.; Mukherjee, S.; King, N. S.; Everitt, H. O.; Nordlander, P.; Halas, N. J. Nano Lett. 2012, 12, 6000-6004
16. Asher, S. A. Annu. Rev. Phys. Chem. 1988, 39, 537-588
17. Asher, S. A.; Ludwig, M.; Johnson, C. R. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 3186-3197
18. Dörfer, T.; Schmitt, M.; Popp, J. J. Raman Spectrosc. 2007, 38, 1379-1382
19. Zeman, E. J.; Schatz, G. C. J. Phys. Chem. 1987, 91, 634-643
20. Wu, P. C.; Kim, T.-H.; Brown, A. S.; Losurdo, M.; Bruno, G.; Everitt, H. O. Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 103119
21. Wu, P. C.; Losurdo, M.; Kim, T.-H.; Giangregorio, M.; Bruno, G.; Everitt, H. O.; Brown, A. S. Langmuir 2009, 25, 924-930
22. Vivekchand, S. R. C.; Engel, C. J.; Lubin, S. M.; Blaber, M. G.; Zhou, W.; Suh, J. Y.; Schatz, G. C.; Odom, T. W. Nano Lett. 2012, 12, 4324-4328
23. Taguchi, A.; Hayazawa, N.; Furusawa, K.; Ishitobi, H.; Kawata, S. J. Raman Spectrosc. 2009, 40, 1324-1330
24. Jha, S. K.; Ahmed, Z.; Agio, M.; Ekinci, Y.; Löffler, J. F. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 1966-1969
25. Wu, P. C.; Losurdo, M.; Kim, T.-H.; Choi, O.; Bruno, G.; Brown, A. S. J. Vac. Sci. Technol., B 2007, 25, 1019-1023
26. Schatz, G. C.; Young, M. A.; van Duyne, R. P. Top. Appl. Phys. 2006, 103, 19-45
27. Albella, P.; Garcia-Cueto, B.; González, F.; Moreno, F.; Wu, P. C.; Kim, T.-H.; Brown, A.; Yang, Y.; Everitt, H. O.; Videen, G. Nano Lett. 2011, 11, 3531-3537
28. Galloway, C.; Etchegoin, P.; Le Ru, E. Phys. Rev. Lett. 2009, 103, 063003
29. Liang, E. J.; Ye, X. L.; Kiefer, W. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 7330-7335
30. Canamares, M. V.; Chenal, C.; Birke, R. L.; Lombardi, J. R. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 20295-20300
31. Sun, G.; Khurgin, J. Phys. Rev. A 2012, 85, 063410
32. Jiang, J.; Burstein, E.; Kobayashi, H. Phys. Rev. Lett. 1986, 57, 1793-1796
33. McFarland, A. D.; Young, M. A.; Dieringer, J. A.; van Duyne, R. P. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 11279-11285
34. Gontijo, I.; Boroditsky, M.; Yablonovitch, E.; Keller, S.; Mishra, U.; DenBaars, S. Phys. Rev. B 1999, 60, 11564-11567
35. Neogi, A.; Lee, C.; Everitt, H.; Kuroda, T.; Tackeuchi, A.; Yablonovitch, E. Phys. Rev. B 2002, 66, 153305-1-4
36. Kühn, S.; Håkanson, U.; Rogobete, L.; Sandoghdar, V. Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 153605
37. Sun, G.; Khurgin, J. B.; Tsai, D. P. Opt. Lett. 2012, 37, 1583-1585
38. Wu, P. C.; Khoury, C. G.; Kim, T.-H.; Yang, Y.; Losurdo, M.; Bianco, G. V.; Vo-Dinh, T.; Brown, A. S.; Everitt, H. O. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 12032
39. Moskovits, M. Rev. Mod. Phys. 1985, 57, 783-826
40. García-Vidal, F. J.; Pendry, J. B. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 1163-1166
41. Le Ru, E. C.; Etchegoin, P. G.; Meyer, M. J. Chem. Phys. 2006, 125, 4701
42. Sun, G.; Khurgin, J. B. Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 3110
43. Bjerneld, E. J.; Svedberg, F.; Johansson, P.; Käll, M. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 4187-4193
44. Fang, Y.; Seong, N.-H.; Dlott, D. D. Science 2008, 321, 388-392
45. Fang, Y.; Yang, H.; Jiang, P.; Dlott, D. J. Raman Spectrosc. 2011, 43, 389-395
46. Maezono, Y.; Yousuke, I.; Kurosawa, K.; Katto, M.; Yokotani, A. SPIE 2006, 6346, 63462O-5
47. Kerker, M.; Wang, D. S.; Chew, H. Appl. Opt. 1980, 19, 3373-3388
48. Wang, D.; Kerker, M. Phys. Rev. B 1981, 24, 1777-1790
49. Stiles, P. L.; Dieringer, J. A.; Shah, N. C.; van Duyne, R. P. Annu. Rev. Anal. Chem. 2008, 1, 601-626
50. Xu, H.; Wang, X.-H.; Persson, M.; Xu, H.; Käll, M.; Johansson, P. Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 243002
51. Franzen, S. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 5912-5919
52. Etchegoin, P. G.; Lacharmoise, P. D.; Le Ru, E. C. Anal. Chem. 2009, 81, 682-688
53. Parravicini, G. B.; Stella, A.; Ghigna, P.; Spinolo, G.; Migliori, A.; D'Acapito, F.; Kofman, R. Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 033123
54. Oates, T. W. H.; Sugirne, H.; Noda, S. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 4820-4828
55. Oates, T. W. H.; Wormeester, H.; Arwin, H. Prog. Surf. Sci. 2011, 1-49
56. Boyd, R. W. Nonlinear optics, 3 rd ed.; Elsevier/Academic Press: Amsterdam, 2008; pp xx-613.