Nanoscale fluorescence lifetime imaging of an optical antenna with a single diamond NV center

Nano Letters

Volumn 13, Issue 8, 2013, Pages 3807-3811

  Beams, Ryan ^a   Smith, Dallas ^a   Johnson, Timothy W ^b   Oh, Sang Hyun ^b   Novotny, Lukas ^c   Vamivakas, A Nick ^a  

^a UNIVERSITY OF ROCHESTER   (United States)

^b University of Minnesota   (United States)

^c ETH ZURICH   (Switzerland)

Author keywords

fluorescence lifetime imaging; local density of optical states; Near field scanning optical microscopy; NV center; optical antenna

Indexed keywords

FLUORESCENCE LIFETIME IMAGING; FLUORESCENCE LIFETIME IMAGING MICROSCOPY; LOCAL DENSITY; LOCAL DENSITY OF STATE; NITROGEN-VACANCY CENTER; NV CENTER; OPTICAL ANTENNAE; QUANTUM INFORMATION SCIENCE;

FLUORESCENCE; MEDICAL IMAGING; NANOTECHNOLOGY; NEAR FIELD SCANNING OPTICAL MICROSCOPY; NITROGEN; QUANTUM OPTICS;

OPTICAL INSTRUMENTS;

EID: 84881575629     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl401791v     Document Type: Article

References (41)

1. Purcell, E. M. Phys. Rev. 1946, 69, 681
2. Drexhage, K. H. J. Lumin. 1970, 1/2, 693-701
3. Hulet, R. G.; Hilfer, E. S.; Kleppner, D. Phys. Rev. Lett. 1985, 55, 2137-2140
4. Anger, P.; Bharadwaj, P.; Novotny, L. Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 113002
5. Schietinger, S.; Barth, M.; Aichele, T.; Benson, O. Nano Lett. 2009, 9, 1694-1698
6. Curto, A. G.; Volpe, G.; Taminiau, T. H.; Kreuzer, M. P.; Quidant, R.; van Hulst, N. F. Science 2010, 329, 930-933
7. Schell, A. W.; Kewes, G.; Hanke, T.; Leitenstorfer, A.; Bratschitsch, R.; Benson, O.; Aichele, T. Opt. Express 2011, 19, 7914-7920
8. Kühn, S.; HaÌŠkanson, U.; Rogobete, L.; Sandoghdar, V. Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 017402
9. Farahani, J. N.; Pohl, D. W.; Eisler, H.-J.; Hecht, B. Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 017402
10. Ropp, C.; Cummins, Z.; Nah, S.; Fourkas, J. T.; Shapiro, B.; Waks, E. Nat. Commun. 2013, 4, 1477
11. Yoshie, T.; Scherer, A.; Hendrickson, J.; Khitrova, G.; Gibbs, H. M.; Rupper, G.; Ell, C.; Shchekin, O. B.; Deppe, D. G. Nature 2004, 432, 200-203
12. Englund, D.; Shields, B.; Rivoire, K.; Hatami, F.; Vučković , J.; Park, H.; Lukin, M. D. Nano Lett. 2010, 10, 3922-3926
13. Geiselmann, M.; Juan, M. L.; Renger, J.; Say, J. M.; Brown, L. J.; Javier Garcia de Abajo, F.; Koppens, F.; Quidant, R. Nat. Nanotechnol. 2013, 8, 175-179
14. Frimmer, M.; Mohtashami, A.; Koenderink, A. F. Appl. Phys. Lett. 2013, 102, 121105
15. Tetienne, J.-P.; Rondin, L.; Spinicelli, P.; Chipaux, M.; Debuisschert, T.; Roch, J.-F.; Jacques, V. New J. Phys. 2012, 14, 103033
16. Novotny, L.; Hecht, B. Principles of Nano-Optics; Cambridge University Press: Cambridge, U.K., 2006.
17. Henkel, C.; Sandoghdar, V. Opt. Commun. 1998, 158, 250-262
18. Rahmani, A.; Chaumet, P. C.; de Fornel, F.; Girard, C. Phys. Rev. A 1997, 56, 3245-3254
19. Michaelis, J.; Hettich, C.; Mlynek, J.; Sandoghdar, V. Nature 2000, 405, 325-328
20. Kühn, S.; Hettich, C.; Schmitt, C.; Poizat, J.-P.; Sandoghdar, V. J. Microsc. 2001, 202, 2-6
21. Sonnefraud, Y.; Chevalier, N.; Motte, J.-F.; Huant, S.; Reiss, P.; Bleuse, J.; Chandezon, F.; Burnett, M. T.; Ding, W.; Maier, S. A. Opt. Express 2006, 14, 10596-10602
22. Cuche, A.; Drezet, A.; Sonnefraud, Y.; Faklaris, O.; Treussart, F.; Roch, J.-F.; Huant, S. Opt. Express 2009, 17, 19969-19980
23. Frimmer, M.; Chen, Y.; Koenderink, A. F. Phys. Rev. Lett. 2011, 107, 123602
24. Hui, Y. Y.; Lu, Y.-C.; Su, L.-J.; Fang, C.-Y.; Hsu, J.-H.; Chang, H.-C. Appl. Phys. Lett. 2013, 102, 013102
25. Tisler, J.; Oeckinghaus, T.; Stöhr, R.; Kolesov, R.; Reinhard, F.; Wrachtrup, J. arxiv: 1301.0218 2013.
26. Mohtashami, A.; Koenderink, A. F. New J. Phys. 2013, 15, 043017
27. Wrachtrup, J.; Jelezko, F. J. Phys.: Condens. Matter 2006, 18, S807
28. Kurtsiefer, C.; Mayer, S.; Zarda, P.; Weinfurter, H. Phys. Rev. Lett. 2000, 85, 290-293
29. Brouri, R.; Beveratos, A.; Poizat, J.-P.; Grangier, P. Opt. Lett. 2000, 25, 1294-1296
30. Balasubramanian, G.; Chan, I. Y.; Kolesov, R.; Al-Hmoud, M.; Tisler, J.; Shin, C.; Kim, C.; Wojcik, A.; Hemmer, P. R.; Krueger, A.; Hanke, T.; Leitenstorfer, A.; Bratschitsch, R.; Jelezko, F.; Wrachtrup, J. Nature 2008, 455, 648-651
31. Maze, J. R.; Stanwix, P. L.; Hodges, J. S.; Hong, S.; Taylor, J. M.; Cappellaro, P.; Jiang, L.; Gurudev Dutt, M. V.; Togan, E.; Zibrov, A. S.; Yacoby, A.; Walsworth, R. L.; Lukin, M. D. Nature 2008, 455, 644-647
32. Maurer, P. C.; Maze, J. R.; Stanwix, P. L.; Jiang, L.; Gorshkov, A. V.; Zibrov, A. A.; Harke, B.; Hodges, J. S.; Zibrov, A. S.; Yacoby, A.; Twitchen, D.; Hell, S. W.; Walsworth, R. L.; Lukin, M. D. Nat. Phys. 2010, 6, 912-918
33. Dolde, F.; Fedder, H.; Doherty, M. W.; Nöbauer, T.; Rempp, F.; Balasubramanian, G.; Wolf, T.; Reinhard, F.; Hollenberg, L. C. L.; Jelezko, F.; Wrachtrup, J. Nat. Phys. 2011, 7, 459-463
34. Kolkowitz, S.; Bleszynski Jayich, A. C.; Unterreithmeier, Q. P.; Bennett, S. D.; Rabl, P.; Harris, J. G. E.; Lukin, M. D. Science 2012, 335, 1603-1606
35. Staudacher, T.; Shi, F.; Pezzagna, S.; Meijer, J.; Du, J.; Meriles, C. A.; Reinhard, F.; Wrachtrup, J. Science 2013, 339, 561-563
36. Mamin, H. J.; Kim, M.; Sherwood, M. H.; Rettner, C. T.; Ohno, K.; Awschalom, D. D.; Rugar, D. Science 2013, 339, 557-560
37. Tzeng, Y.-K.; Faklaris, O.; Chang, B.-M.; Kuo, Y.; Hsu, J.-H.; Chang, H.-C. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 2262-2265
38. Bharadwaj, P.; Deutsch, B.; Novotny, L. Adv. Opt. Photonics 2009, 1, 438-483
39. Johnson, T. W.; Lapin, Z. J.; Beams, R.; Lindquist, N. C.; Rodrigo, S. G.; Novotny, L.; Oh, S.-H. ACS Nano 2012, 6, 9168-9174
40. Greffet, J.-J.; Hugonin, J.-. P.; Besbes, M.; Lai, N. D.; Treussart, F.; Roch, J.-. F. arxiv: 1107.0502 2011.
41. Han, K. Y.; Willig, K. I.; Rittweger, E.; Jelezko, F.; Eggeling, C.; Hell, S. W. Nano Lett. 2009, 9, 3323-3329