Enhanced second harmonic generation by photonic-plasmonic fano-type coupling in nanoplasmonic arrays

Nano Letters

Volumn 13, Issue 7, 2013, Pages 3111-3117

  Walsh, Gary F ^a,b   Dal Negro, Luca ^a  

^a Boston University   (United States)

^b US Army NSRDEC   (United States)

Author keywords

Fano resonance; nonlinearities; Plasmonics; second harmonic generation; surface enhanced Raman scattering

Indexed keywords

COUPLED NANOPARTICLES; FANO RESONANCES; FREQUENCY GENERATORS; LOCALIZED SURFACE PLASMON; NEAR-FIELD ENHANCEMENT; NONLINEAR OPTICAL RESPONSE; PLASMONICS; SURFACE ENHANCED RAMAN SCATTERING (SERS);

CONTROL NONLINEARITIES; DIMERS; FINITE DIFFERENCE TIME DOMAIN METHOD; GOLD; HARMONIC GENERATION; LIGHT TRANSMISSION; NANOPARTICLES; PLASMONS; PUMPING (LASER); RESONANCE; SURFACE SCATTERING;

NONLINEAR OPTICS;

GOLD; METAL NANOPARTICLE;

CHEMISTRY; DEVICE FAILURE ANALYSIS; DEVICES; EQUIPMENT DESIGN; GENETIC PROCEDURES; OPTICAL INSTRUMENTATION; PARTICLE SIZE; SURFACE PLASMON RESONANCE; ULTRASTRUCTURE;

BIOSENSING TECHNIQUES; EQUIPMENT DESIGN; EQUIPMENT FAILURE ANALYSIS; GOLD; METAL NANOPARTICLES; OPTICAL DEVICES; PARTICLE SIZE; SURFACE PLASMON RESONANCE;

EID: 84880157152     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl401037n     Document Type: Article

References (50)

1. Willets, K. A.; Van Duyne, R. P. Annu. Rev. Phys. Chem. 2007, 58, 267-297
2. Anger, P.; Bharadwaj, P.; Novotny, L. Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 113002
3. Catchpole, K. R.; Polman, A. Opt. Express 2008, 16, 21793-21800
4. Hsiao, V. K. S.; Zheng, Y. B.; Juluri, B. K.; Huang, T. J. Adv. Mater. 2008, 20, 3528-3532
5. Chen, J.; Wang, D.; Xi, J.; Au, L.; Siekkinen, A.; Warsen, A.; Li, Z.-Y.; Zhang, H.; Xia, Y.; Li, X. Nano Lett. 2007, 7, 1318-1322
6. Maier, S. A. Plasmonics: Fundamentals and Applications; Springer: New York, 2007; p 223.
7. Muskens, O. L.; Giannini, V.; Sanchez-Gil, J. A.; Gómez Rivas, J. Nano Lett. 2007, 7, 2871-2875
8. Luk'yanchuk, B.; Zheludev, N. I.; Maier, S. A.; Halas, N. J.; Nordlander, P.; Giessen, H.; Chong, C. T. Nat. Mater. 2010, 9, 707-715
9. Verellen, N.; Sonnefraud, Y.; Sobhani, H.; Hao, F.; Moshchalkov, V. V.; Van Dorpe, P.; Nordlander, P.; Maier, S. A. Nano Lett. 2009, 9, 1663-1667
10. Hao, F.; Sonnefraud, Y.; Van Dorpe, P.; Maier, S. A.; Halas, N. J.; Nordlander, P. Nano Lett. 2008, 8, 3983-3988
11. Fan, J. A.; Bao, K.; Wu, C.; Bao, J.; Bardhan, R.; Halas, N. J.; Manoharan, V. N.; Shvets, G.; Nordlander, P.; Capasso, F. Nano Lett. 2010, 10, 4680-4685
12. Liu, N.; Langguth, L.; Weiss, T.; Kästel, J.; Fleischhauer, M.; Pfau, T.; Giessen, H. Nat. Mater. 2009, 8, 758-762
13. Auguié, B.; Barnes, W. Phys. Rev. Lett. 2008, 101, 143902
14. Chu, Y.; Schonbrun, E.; Yang, T.; Crozier, K. B. Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 181108
15. Kravets, V.; Schedin, F.; Grigorenko, A. Phys. Rev. Lett. 2008, 101, 1-4
16. Walsh, G. F.; Forestiere, C.; Dal Negro, L. Opt. Express 2011, 19, 21081-21090
17. Hicks, E. M.; Zou, S.; Schatz, G. C.; Spears, K. G.; Van Duyne, R. P.; Gunnarsson, L.; Rindzevicius, T.; Kasemo, B.; Käll, M. Nano Lett. 2005, 5, 1065-1070
18. Fano, U. Phys. Rev. 1961, 124, 1866-1878
19. 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, 19227-19232
20. Kravets, V. G.; Schedin, F.; Kabashin, A. V.; Grigorenko, A. N. Opt. Lett. 2010, 35, 956-958
21. Offermans, P.; Schaafsma, M. C.; Rodriguez, S. R. K.; Zhang, Y.; Crego-Calama, M.; Brongersma, S. H.; Gómez Rivas, J. ACS nan®o 2011, 5, 5151-5157
22. Dadap, J. I.; Shan, J.; Eisenthal, K. B.; Heinz, T. F. Phys. Rev. Lett. 1999, 83, 4045-4048
23. Bachelier, G.; Butet, J.; Russier-Antoine, I.; Jonin, C.; Benichou, E.; Brevet, P.-F. Phys. Rev. B 2010, 82, 1-5
24. Butet, J.; Bachelier, G.; Russier-Antoine, I.; Jonin, C.; Benichou, E.; Brevet, P.-F. Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 077401
25. Butet, J.; Bachelier, G.; Duboisset, J.; Bertorelle, F.; Russier-Antoine, I.; Jonin, C.; Benichou, E.; Brevet, P.-F. Opt. Express 2010, 18, 22314-22323
26. Butet, J.; Russier-Antoine, I.; Jonin, C.; Lascoux, N.; Benichou, E.; Brevet, P.-F. Nano Lett. 2012, 12, 1697-1701
27. Onuta, T.-D.; Waegele, M.; DuFort, C. C.; Schaich, W. L.; Dragnea, B. Nano Lett. 2007, 7, 557-564
28. Ko, K. D.; Kumar, A.; Fung, K. H.; Ambekar, R.; Liu, G. L.; Fang, N. X.; Toussaint, K. C. Nano Lett. 2011, 11, 61-65
29. Wissert, M. D.; Ilin, K. S.; Siegel, M.; Lemmer, U.; Eisler, H.-J. Nano Lett. 2010, 10, 4161-4165
30. Suh, J. Y.; Huntington, M. D.; Kim, C. H.; Zhou, W.; Wasielewski, M. R.; Odom, T. W. Nano Lett. 2012, 12, 269-274
31. Capretti, A.; Walsh, G. F.; Minissale, S.; Trevino, J.; Forestiere, C.; Miano, G.; Dal Negro, L. Opt. Express 2012, 20, 15797-15806
32. Canfield, B. K.; Husu, H.; Laukkanen, J.; Bai, B.; Kuittinen, M.; Turunen, J.; Kauranen, M. Nano Lett. 2007, 7, 1251-1255
33. Lamprecht, B.; Leitner, A.; Aussenegg, F. R. Appl. Phys. B 1999, 68, 419-423
34. Husu, H.; Siikanen, R.; Mäkitalo, J.; Lehtolahti, J.; Laukkanen, J.; Kuittinen, M.; Kauranen, M. Nano Lett. 2012, 12, 673-677
35. Airola, M.; Liu, Y.; Blair, S. J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 2005, 7, S118-S123
36. Argyropoulos, C.; Chen, P.-Y.; D'Aguanno, G.; Engheta, N.; Alù, A. Phys. Rev. B 2012, 85, 045129
37. Ren, M.; Jia, B.; Ou, J.-Y.; Plum, E.; Zhang, J.; MacDonald, K. F.; Nikolaenko, A. E.; Xu, J.; Gu, M.; Zheludev, N. I. Adv. Mater. 2011, 23, 5540-5544
38. Fan, W.; Zhang, S.; Panoiu, N.-C.; Abdenour, A.; Krishna, S.; Osgood, R. M.; Malloy, K. J.; Brueck, S. R. J. Nano Lett. 2006, 6, 1027-1030
39. Gonella, G.; Gan, W.; Xu, B.; Dai, H.-L. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 2877-2881
40. Walsh, G. F.; Dal Negro, L. Nano Lett. 2013, 13, 786-792
41. Joe, Y. S.; Satanin, A. M.; Kim, C. S. Phys. Scr. 2006, 74, 259-266
42. Zou, S.; Schatz, G. C. Chem. Phys. Lett. 2005, 403, 62-67
43. Moran, A. M.; Sung, J.; Hicks, E. M.; Van Duyne, R. P.; Spears, K. G. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 4501-4506
44. Rudnick, J.; Stern, E. A. Phys. Rev. B 1971, 4, 4274-4290
45. De Beer, A.; Roke, S. Phys. Rev. B 2009, 79, 1-9
46. Lumerical Solutions, Inc. http://www.lumerical.com/.
47. Johnson, P. B.; Christy, R. W. Phys. Rev. B 1972, 6, 4370-4379
48. Palik, E. D. Handbook of Optical Constants of Solids; Academic Press: New York, 1985.
49. Aćimović, S. S.; Kreuzer, M. P.; González, M. U.; Quidant, R. ACS Nano 2009, 3, 1231-1237
50. Nordlander, P.; Oubre, C.; Prodan, E.; Li, K.; Stockman, M. I. Nano Lett. 2004, 4, 899-903