Wide wavelength tuning of optical antennas on graphene with nanosecond response time

Nano Letters

Volumn 14, Issue 1, 2014, Pages 214-219

  Yao, Yu ^a   Kats, Mikhail A ^a   Shankar, Raji ^a   Song, Yi ^b   Kong, Jing ^b   Loncar, Marko ^a   Capasso, Federico ^a  

^a HARVARD UNIVERSITY   (United States)

^b USA   (United States)

Author keywords

active plasmonics; coupled antennas; electrically tunable; Graphene; high speed tuning

Indexed keywords

ACTIVE PLASMONICS; COUPLED ANTENNAS; ELECTRICALLY TUNABLE; ELECTROSTATIC DOPING; HIGH SPEED; METAL INSULATOR METALS; RESONANCE FREQUENCIES; WIDE WAVELENGTH TUNING;

ANTENNA ARRAYS; CUTOFF FREQUENCY; METAL INSULATOR BOUNDARIES; MIM DEVICES; OPTICAL CONDUCTIVITY; OPTOELECTRONIC DEVICES; PLASMONS;

GRAPHENE;

EID: 84892178476     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl403751p     Document Type: Article

References (39)

1. Yu, N. F.; Genevet, P.; Kats, M. A.; Aieta, F.; Tetienne, J. P.; Capasso, F.; Gaburro, Z. Science 2011, 334, 333-337
2. 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.; Hellwig, O.; Ruiz, R.; Dobisz, E.; Kercher, D. S.; Robertson, N.; Albrecht, T. R.; Terris, B. D. Nat. Photonics 2010, 4, 484-488
3. Kinkhabwala, A.; Yu, Z. F.; Fan, S. H.; Avlasevich, Y.; Mullen, K.; Moerner, W. E. Nat. Photonics 2009, 3, 654-657
4. Challener, W. A.; Peng, C. B.; Itagi, A. V.; Karns, D.; Peng, W.; Peng, Y. Y.; Yang, X. M.; Zhu, X. B.; Gokemeijer, N. J.; Hsia, Y. T.; Ju, G.; Rottmayer, R. E.; Seigler, M. A.; Gage, E. C. Nat. Photonics 2009, 3, 220-224
5. 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, 226-229
6. Anker, J. N.; Hall, W. P.; Lyandres, O.; Shah, N. C.; Zhao, J.; Van Duyne, R. P. Nat. Mater. 2008, 7, 442-453
7. Xu, G.; Huang, C. M.; Tazawa, M.; Jin, P.; Chen, D. M. J. Appl. Phys. 2008, 104, 053102
8. Kats, M. A.; Blanchard, R.; Genevet, P.; Yang, Z.; Qazilbash, M. M.; Basov, D. N.; Ramanathan, S.; Capasso, F. Opt. Lett. 2013, 38, 368-370
9. Huang, F. M.; Baumberg, J. J. Nano Lett. 2010, 10, 1787-1792
10. Abb, M.; Albella, P.; Aizpurua, J.; Muskens, O. L. Nano Lett. 2011, 11, 2457-2463
11. Kossyrev, P. A.; Yin, A. J.; Cloutier, S. G.; Cardimona, D. A.; Huang, D. H.; Alsing, P. M.; Xu, J. M. Nano Lett. 2005, 5, 1978-1981
12. Berthelot, J.; Bouhelier, A.; Huang, C. J.; Margueritat, J.; Colas-des-Francs, G.; Finot, E.; Weeber, J. C.; Dereux, A.; Kostcheev, S.; El Ahrach, H. I.; Baudrion, A. L.; Plain, J.; Bachelot, R.; Royer, P.; Wiederrecht, G. P. Nano Lett. 2009, 9, 3914-3921
13. Kim, J.; Son, H.; Cho, D. J.; Geng, B. S.; Regan, W.; Shi, S. F.; Kim, K.; Zettl, A.; Shen, Y. R.; Wang, F. Nano Lett. 2012, 12, 5598-5602
14. Driscoll, T.; Kim, H. T.; Chae, B. G.; Kim, B. J.; Lee, Y. W.; Jokerst, N. M.; Palit, S.; Smith, D. R.; Di Ventra, M.; Basov, D. N. Science 2009, 325, 1518-1521
15. Samson, Z. L.; MacDonald, K. F.; De Angelis, F.; Gholipour, B.; Knight, K.; Huang, C. C.; Di Fabrizio, E.; Hewak, D. W.; Zheludev, N. I. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 143105
16. Chen, H. T.; Padilla, W. J.; Zide, J. M. O.; Gossard, A. C.; Taylor, A. J.; Averitt, R. D. Nature 2006, 444, 597-600
17. Chan, W. L.; Chen, H. T.; Taylor, A. J.; Brener, I.; Cich, M. J.; Mittleman, D. M. Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 213511
18. Zhao, Q.; Kang, L.; Du, B.; Li, B.; Zhou, J.; Tang, H.; Liang, X.; Zhang, B. Z. Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 011112
19. Buchnev, O.; Ou, J. Y.; Kaczmarek, M.; Zheludev, N. I.; Fedotov, V. A. Opt. Express 2013, 21, 1633-1638
20. Emani, N. K.; Chung, T. F.; Ni, X. J.; Kildishev, A. V.; Chen, Y. P.; Boltasseva, A. Nano Lett. 2012, 12, 5202-5206
21. Lee, S. H.; Choi, M.; Kim, T. T.; Lee, S.; Liu, M.; Yin, X.; Choi, H. K.; Lee, S. S.; Choi, C. G.; Choi, S. Y.; Zhang, X.; Min, B. Nat. Mater. 2012, 11, 936-941
22. Zheludev, N. I.; Kivshar, Y. S. Nat. Mater. 2012, 11, 917-924
23. Novoselov, K. S.; Geim, A. K.; Morozov, S. V.; Jiang, D.; Katsnelson, M. I.; Grigorieva, I. V.; Dubonos, S. V.; Firsov, A. A. Nature 2005, 438, 197-200
24. Yao, Y.; Kats, M. A.; Genevet, P.; Yu, N. F.; Song, Y.; Kong, J.; Capasso, F. Nano Lett. 2013, 13, 1257-1264
25. 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, 630-634
26. Yan, H. G.; Low, T.; Zhu, W. J.; Wu, Y. Q.; Freitag, M.; Li, X. S.; Guinea, F.; Avouris, P.; Xia, F. N. Nat. Photonics 2013, 7, 394-399
27. Chen, J. N.; Badioli, M.; Alonso-Gonzalez, P.; Thongrattanasiri, S.; Huth, F.; Osmond, J.; Spasenovic, M.; Centeno, A.; Pesquera, A.; Godignon, P.; Elorza, A. Z.; Camara, N.; de Abajo, F. J. G.; Hillenbrand, R.; Koppens, F. H. L. Nature 2012, 487, 77-81
28. 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, 82-85
29. Yan, H. G.; Low, T.; Zhu, W. J.; Wu, Y. Q.; Freitag, M. L.; Li, X. S.; Guinea, F.; Avouris, P.; Xia, F. N. arXiv:1209.1984 2012.
30. Mousavi, S. H.; Kholmanov, I.; Alici, K. B.; Purtseladze, D.; Arju, N.; Tatar, K.; Fozdar, D. Y.; Suk, J. W.; Hao, Y. F.; Khanikaev, A. B.; Ruoff, R. S.; Shvets, G. Nano Lett. 2013, 13, 1111-1117
31. Muhlschlegel, P.; Eisler, H. J.; Martin, O. J. F.; Hecht, B.; Pohl, D. W. Science 2005, 308, 1607-1609
32. Yu, N.; Cubukcu, E.; Diehl, L.; Belkin, M. A.; Crozier, K. B.; Capasso, F.; Bour, D.; Corzine, S.; Hofler, G. Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 173113
33. Novotny, L. Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 266802
34. Johnson, S. G.; Ibanescu, M.; Skorobogatiy, M.; Weisberg, O.; Engeness, T. D.; Soljacic, M.; Jacobs, S. A.; Joannopoulos, J. D.; Fink, Y. Opt. Express 2001, 9, 748-779
35. Woolf, D.; Loncar, M.; Capasso, F. Opt. Express 2009, 17, 19996-20011
36. Zia, R.; Selker, M. D.; Catrysse, P. B.; Brongersma, M. L. J. Opt. Soc. Am. A 2004, 21, 2442-2446
37. Kasry, A.; Kuroda, M. A.; Martyna, G. J.; Tulevski, G. S.; Bol, A. A. ACS Nano 2010, 4, 3839-3844
38. Thongrattanasiri, S.; Manjavacas, A.; de Abajo, F. J. G. ACS Nano 2012, 6, 1766-1775
39. Falkovsky, L. A. J. Phys.: Conf. Ser. 2008, 129, 012004