Electrical modulation of fano resonance in plasmonic nanostructures using graphene

Nano Letters

Volumn 14, Issue 1, 2014, Pages 78-82

  Emani, Naresh K ^a   Chung, Ting Fung ^a   Kildishev, Alexander V ^a   Shalaev, Vladimir M ^a   Chen, Yong P ^a   Boltasseva, Alexandra ^a,b  

^a PURDUE UNIVERSITY   (United States)

^b TECHNICAL UNIVERSITY OF DENMARK   (Denmark)

Author keywords

Fano resonance; Graphene; plasmonics; tunable resonances

Indexed keywords

3D FINITE-ELEMENT SIMULATION; ELECTRICAL MODULATION; FANO RESONANCES; NANOPHOTONIC DEVICES; PLASMONIC NANOSTRUCTURES; PLASMONICS; TUNABLE OPTICAL PROPERTIES; TUNABLE RESONANCES;

GRAPHENE; MODULATION; NANOSTRUCTURES; PLASMONS;

RESONANCE;

EID: 84892151292     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl403253c     Document Type: Article

References (54)

1. Lal, S.; Link, S.; Halas, N. J. Nat. Photonics 2007, 1 (11) 641-648
2. Brongersma, M. L.; Shalaev, V. M. Science 2010, 328 (5977) 440-441
3. Gramotnev, D. K.; Bozhevolnyi, S. I. Nat. Photonics 2010, 4 (2) 83-91
4. Atwater, H. A. Sci. Am. 2007, 296 (4) 56-62
5. Stipe, B. C.; Strand, T. C.; Poon, C. C.; Balamane, H.; Boone, T. D.; Katine, J. A.; Li, J.-L.; Rawat, V.; Nemoto, H.; Hirotsune, A. Nat. Photonics 2010, 4 (7) 484-488
6. Huang, X.; Jain, P. K.; El-Sayed, I. H.; El-Sayed, M. A. Lasers Med. Sci. 2008, 23 (3) 217-228
7. Anker, J. N.; Hall, W. P.; Lyandres, O.; Shah, N. C.; Zhao, J.; Van Duyne, R. P. Nat. Mater. 2008, 7 (6) 442-453
8. Endo, T.; Kerman, K.; Nagatani, N.; Hiepa, H. M.; Kim, D.-K.; Yonezawa, Y.; Nakano, K.; Tamiya, E. Anal. Chem. 2006, 78 (18) 6465-6475
9. Chen, H. T.; Padilla, W. J.; Zide, J. M. O.; Gossard, A. C.; Taylor, A. J.; Averitt, R. D. Nature 2006, 444 (7119) 597-600
10. Chen, H.-T.; O'Hara, J. F.; Azad, A. K.; Taylor, A. J.; Averitt, R. D.; Shrekenhamer, D. B.; Padilla, W. J. Nat. Photonics 2008, 2 (5) 295-298
11. Fu, Y. H.; Liu, A. Q.; Zhu, W. M.; Zhang, X. M.; Tsai, D. P.; Zhang, J. B.; Mei, T.; Tao, J. F.; Guo, H. C.; Zhang, X. H. Adv. Funct. Mater. 2011, 21 (18) 3589-3594
12. Ou, J.-Y.; Plum, E.; Zhang, J.; Zheludev, N. I. Nat. Nanotechnol. 2013, 8 (4) 252-255
13. Xiao, S.; Chettiar, U. K.; Kildishev, A. V.; Drachev, V.; Khoo, I.; Shalaev, V. M. Appl. Phys. Lett. 2009, 95 (3) 033115-033115-3
14. Feigenbaum, E.; Diest, K.; Atwater, H. A. Nano Lett. 2010, 10 (6) 2111-2116
15. Naik, G. V.; Shalaev, V. M.; Boltasseva, A. Adv. Mater. 2013, 25 (24) 3264-3294
16. Maier, S. A., Plasmonics: Fundamentals and Applications; Springer: New York, 2007.
17. Wang, F.; Zhang, Y.; Tian, C.; Girit, C.; Zettl, A.; Crommie, M.; Shen, Y. R. Science 2008, 320 (5873) 206-209
18. Li, Z.; Henriksen, E.; Jiang, Z.; Hao, Z.; Martin, M.; Kim, P.; Stormer, H.; Basov, D. N. Nat. Phys. 2008, 4 (7) 532-535
19. Fang, Z.; Thongrattanasiri, S.; Schlather, A.; Liu, Z.; Ma, L.; Wang, Y.; Ajayan, P. M.; Nordlander, P.; Halas, N. J.; García de Abajo, F. J. ACS Nano 2013, 7 (3) 2388-2395
20. Chen, J.; Badioli, M.; Alonso-Gonzalez, P.; Thongrattanasiri, S.; Huth, F.; Osmond, J.; Spasenovic, M.; Centeno, A.; Pesquera, A.; Godignon, P.; Zurutuza Elorza, A.; Camara, N.; Javier Garcia de Abajo, F.; Hillenbrand, R.; Koppens, F. H. L. Nature 2012, 487 (7405) 77-81
21. Fei, Z.; Rodin, A. S.; Andreev, G. O.; Bao, W.; McLeod, A. S.; Wagner, M.; Zhang, L. M.; Zhao, Z.; Thiemens, M.; Dominguez, G.; Fogler, M. M.; Neto, A. H. C.; Lau, C. N.; Keilmann, F.; Basov, D. N. Nature 2012, 487 (7405) 82-85
22. Brar, V. W.; Jang, M.; Sherrott, M.; Lopez, J. J.; Atwater, H. A. Nano Lett. 2013, 13 (6) 2541-2547
23. Yan, H.; Li, X.; Chandra, B.; Tulevski, G.; Wu, Y.; Freitag, M.; Zhu, W.; Avouris, P.; Xia, F. Nat. Nanotechnol. 2012, 7 (5) 330-334
24. Ju, L.; Geng, B. S.; Horng, J.; Girit, C.; Martin, M.; Hao, Z.; Bechtel, H. A.; Liang, X. G.; Zettl, A.; Shen, Y. R.; Wang, F. Nat. Nanotechnol. 2011, 6 (10) 630-634
25. Papasimakis, N.; Thongrattanasiri, S.; Zheludev, N. I.; de Abajo, F. G. Light: Sci. Appl. 2013, 2 (7) e78
26. Papasimakis, N.; Luo, Z.; Shen, Z. X.; De Angelis, F.; Di Fabrizio, E.; Nikolaenko, A. E.; Zheludev, N. I. Opt. Express 2010, 18 (8) 8353-8359
27. Liu, M.; Yin, X.; Ulin-Avila, E.; Geng, B.; Zentgraf, T.; Ju, L.; Wang, F.; Zhang, X. Nature 2011, 474 (7349) 64-67
28. Fang, Z.; Liu, Z.; Wang, Y.; Ajayan, P. M.; Nordlander, P.; Halas, N. J. Nano Lett. 2012, 12 (7) 3808-3813
29. Freitag, M.; Low, T.; Zhu, W.; Yan, H.; Xia, F.; Avouris, P. Nat. Commun. 2013, 4
30. Vakil, A.; Engheta, N. Science 2011, 332 (6035) 1291-1294
31. García de Abajo, F. J. Science 2013, 339 (6122) 917-918
32. Emani, N. K.; Chung, T.-F.; Ni, X.; Kildishev, A. V.; Chen, Y. P.; Boltasseva, A. Nano Lett. 2012, 12 (10) 5202-5206
33. Yao, Y.; Kats, M. A.; Genevet, P.; Yu, N.; Song, Y.; Kong, J.; Capasso, F. Nano Lett. 2013, 13 (3) 1257-1264
34. Li, Z.; Yu, N. Appl. Phys. Lett. 2013, 102 (13) 131108-131108-5
35. Kim, J.; Son, H.; Cho, D. J.; Geng, B.; Regan, W.; Shi, S.; Kim, K.; Zettl, A.; Shen, Y.-R.; Wang, F. Nano Lett. 2012, 12 (11) 5598-5602
36. Vasic, B.; Jakovljevic, M. M.; Isic, G.; Gajic, R. Appl. Phys. Lett. 2013, 103 (1) 011102-011102-4
37. Majumdar, A.; Kim, J.; Vuckovic, J.; Wang, F. Nano Lett. 2013, 13 (2) 515-518
38. Shankar, R.; Yao, Y.; Frish, J.; Frank, I.; Song, Y.; Kong, J.; Capasso, F.; Loncar, M. In Electro-Optic Tuning of Mid-infrared Photonic Crystal Cavities using Graphene, CLEO: Science and Innovations, San Jose, June 9, 2013; Optical Society of America: San Jose, 2013; p CTu1F.5.
39. Luk'yanchuk, B.; Zheludev, N. I.; Maier, S. A.; Halas, N. J.; Nordlander, P.; Giessen, H.; Chong, C. T. Nat. Mater. 2010, 9 (9) 707-715
40. Verellen, N.; Sonnefraud, Y.; Sobhani, H.; Hao, F.; Moshchalkov, V. V.; Dorpe, P. V.; Nordlander, P.; Maier, S. A. Nano Lett. 2009, 9 (4) 1663-1667
41. Dregely, D.; Hentschel, M.; Giessen, H. ACS nano 2011, 5 (10) 8202-8211
42. Cao, H.; Yu, Q.; Jauregui, L. A.; Tian, J.; Wu, W.; Liu, Z.; Jalilian, R.; Benjamin, D. K.; Jiang, Z.; Bao, J. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 122106
43. Chung, T. F.; Shen, T.; Cao, H.; Jauregui, L. A.; Wu, W.; Yu, Q.; Newell, D.; Chen, Y. P. Int. J. Mod. Phys. B 2013, 27, 10
44. Falkovsky, L. In Optical properties of graphene; IOP Publishing: Washington, DC, 2008, p 012004.
45. Koppens, F. H. L.; Chang, D. E.; García de Abajo, F. J. Nano Lett. 2011, 11 (8) 3370-3377
46. Zhang, Y.; Brar, V. W.; Girit, C.; Zettl, A.; Crommie, M. F. Nat. Phys. 2009, 5 (10) 722-726
47. Martin, J.; Akerman, N.; Ulbricht, G.; Lohmann, T.; Smet, J.; Von Klitzing, K.; Yacoby, A. Nat. Phys. 2007, 4 (2) 144-148
48. Mousavi, S. H.; Kholmanov, I.; Alici, K. B.; Purtseladze, D.; Arju, N.; Tatar, K.; Fozdar, D. Y.; Suk, J. W.; Hao, Y.; Khanikaev, A. B. Nano Lett. 2013, 13 (3) 1111-1117
49. Fang, Z.; Wang, Y.; Liu, Z.; Schlather, A.; Ajayan, P. M.; Koppens, F. H.; Nordlander, P.; Halas, N. J. ACS Nano 2012, 6 (11) 10222-10228
50. Das, A.; Pisana, S.; Chakraborty, B.; Piscanec, S.; Saha, S.; Waghmare, U.; Novoselov, K.; Krishnamurthy, H.; Geim, A.; Ferrari, A.; Sood, A. Nat. Nanotechnol. 2008, 3 (4) 210-215
51. Fujimoto, T.; Awaga, K. Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15 (23) 8983-9006
52. Lee, E. J.; Balasubramanian, K.; Weitz, R. T.; Burghard, M.; Kern, K. Nat. Nanotechnol. 2008, 3 (8) 486-490
53. Mak, K. F.; Sfeir, M. Y.; Misewich, J. A.; Heinz, T. F. Proc. Natl. Acad. Sci. 2010, 107 (34) 14999-15004
54. Dubinov, A.; Aleshkin, V. Y.; Mitin, V.; Otsuji, T.; Ryzhii, V. J. Phys.: Condens. Matter 2011, 23 (14) 145302