Strong Coupling between Plasmonic Gap Modes and Photonic Lattice Modes in DNA-Assembled Gold Nanocube Arrays

Nano Letters

Volumn 15, Issue 7, 2015, Pages 4699-4703

  Lin, Qing Yuan ^a,b   Li, Zhongyang ^a,b   Brown, Keith A ^b,c   O'Brien, Matthew N ^b,c   Ross, Michael B ^b,c   Zhou, Yu ^a,b   Butun, Serkan ^a,b   Chen, Peng Cheng ^a,b   Schatz, George C ^b,c   Dravid, Vinayak P ^a,b   Aydin, Koray ^a,b   Mirkin, Chad A ^a,b,c  

^a Northwestern University   (United States)

^b NORTHWESTERN UNIVERSITY   (United States)

^c NORTHWESTERN UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

DNA mediated assembly; gap mode; gold nanocubes; lattice mode; Noble metal nanoparticles; photonic; plasmonic

Indexed keywords

CRYSTAL LATTICES; DNA; ELECTRON BEAM LITHOGRAPHY; FINITE DIFFERENCE TIME DOMAIN METHOD; GOLD; METAL NANOPARTICLES; NANOPARTICLES; PHOTONICS; PLASMONS; PRECIOUS METALS; TIME DOMAIN ANALYSIS;

DNA MEDIATED ASSEMBLY; GAP MODES; LATTICE MODES; NANOCUBES; PLASMONIC;

OPTICAL LATTICES;

DNA; GOLD; METAL NANOPARTICLE;

CHEMISTRY; DEVICES; EQUIPMENT DESIGN; NANOTECHNOLOGY; NUCLEIC ACID HYBRIDIZATION; OPTICAL INSTRUMENTATION; OPTICS; PHOTON; ULTRASTRUCTURE;

DNA; EQUIPMENT DESIGN; GOLD; METAL NANOPARTICLES; NANOTECHNOLOGY; NUCLEIC ACID HYBRIDIZATION; OPTICAL DEVICES; OPTICS AND PHOTONICS; PHOTONS;

EID: 84936797510     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b01548     Document Type: Article

References (51)

1. Kelly, K. L.; Coronado, E.; Zhao, L. L.; Schatz, G. C. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 668-677
2. Myroshnychenko, V.; Rodriguez-Fernandez, J.; Pastoriza-Santos, I.; Funston, A. M.; Novo, C.; Mulvaney, P.; Liz-Marzan, L. M.; Garcia de Abajo, F. J. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 1792-1805
3. Scholl, J. A.; Koh, A. L.; Dionne, J. A. Nature 2012, 483, 421-427
4. Zhao, Y.; Xu, L.; Ma, W.; Wang, L.; Kuang, H.; Xu, C.; Kotov, N. A. Nano Lett. 2014, 14, 3908-3913
5. Xia, Y.; Xiong, Y.; Lim, B.; Skrabalak, S. E. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 60-103
6. Personick, M. L.; Mirkin, C. A. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 18238-18247
7. O'Brien, M. N.; Jones, M. R.; Brown, K. A.; Mirkin, C. A. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 7603-7606
8. Mayer, K. M.; Hafner, J. H. Chem. Rev. 2011, 111, 3828-3857
9. Biswas, S.; Liu, X.; Jarrett, J. W.; Brown, D.; Pustovit, V.; Urbas, A.; Knappenberger, K. L.; Nealey, P. F.; Vaia, R. A. Nano Lett. 2015, 15, 1836-1842
10. Taylor, R. W.; Lee, T.-C.; Scherman, O. A.; Esteban, R.; Aizpurua, J.; Huang, F. M.; Baumberg, J. J.; Mahajan, S. ACS Nano 2011, 5, 3878-3887
11. Fan, J. A.; Wu, C.; Bao, K.; Bao, J.; Bardhan, R.; Halas, N. J.; Manoharan, V. N.; Nordlander, P.; Shvets, G.; Capasso, F. Science 2010, 328, 1135-1138
12. Halas, N. J.; Lal, S.; Chang, W.-S.; Link, S.; Nordlander, P. Chem. Rev. 2011, 111, 3913-3961
13. Jones, M. R.; Osberg, K. D.; MacFarlane, R. J.; Langille, M. R.; Mirkin, C. A. Chem. Rev. 2011, 111, 3736-3827
14. Moreau, A.; Ciraci, C.; Mock, J. J.; Hill, R. T.; Wang, Q.; Wiley, B. J.; Chilkoti, A.; Smith, D. R. Nature 2012, 492, 86-89
15. Akselrod, G. M.; Argyropoulos, C.; Hoang, T. B.; Ciraci, C.; Fang, C.; Huang, J. N.; Smith, D. R.; Mikkelsen, M. H. Nat. Photonics 2014, 8, 835-840
16. Rose, A.; Hoang, T. B.; McGuire, F.; Mock, J. J.; Ciracì, C.; Smith, D. R.; Mikkelsen, M. H. Nano Lett. 2014, 14, 4797-4802
17. Lee, K.; Asher, S. A. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 9534-9537
18. Auguié, B.; Barnes, W. L. Phys. Rev. Lett. 2008, 101, 143902
19. Kravets, V. G.; Schedin, F.; Grigorenko, A. N. Phys. Rev. Lett. 2008, 101, 087403
20. Zhou, W.; Odom, T. W. Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 423-427
21. Zhou, W.; Dridi, M.; Suh, J. Y.; Kim, C. H.; Co, D. T.; Wasielewski, M. R.; Schatz, G. C.; Odom, T. W. Nat. Nanotechnol. 2013, 8, 506-511
22. Yi, F.; Shim, E.; Zhu, A. Y.; Zhu, H.; Reed, J. C.; Cubukcu, E. Appl. Phys. Lett. 2013, 102, 221102
23. Schuller, J. A.; Barnard, E. S.; Cai, W.; Jun, Y. C.; White, J. S.; Brongersma, M. L. Nat. Mater. 2010, 9, 193-204
24. Haes, A. J.; Haynes, C. L.; McFarland, A. D.; Schatz, G. C.; Van Duyne, R. P.; Zou, S. MRS Bull. 2005, 30, 368-375
25. Zou, S.; Janel, N.; Schatz, G. C. J. Chem. Phys. 2004, 120, 10871-10875
26. Lassiter, J. B.; Chen, X.; Liu, X.; Ciracì, C.; Hoang, T. B.; Larouche, S.; Oh, S.-H.; Mikkelsen, M. H.; Smith, D. R. ACS Photonics 2014, 1, 1212-1217
27. Li, Z.; Butun, S.; Aydin, K. ACS Photonics 2014, 1, 228-234
28. Tang, Y.; Ouyang, M. Nat. Mater. 2007, 6, 754-759
29. Goubet, N.; Yan, C.; Polli, D.; Portalès, H.; Arfaoui, I.; Cerullo, G.; Pileni, M.-P. Nano Lett. 2013, 13, 504-508
30. Yan, B.; Thubagere, A.; Premasiri, W. R.; Ziegler, L. D.; Dal Negro, L.; Reinhard, B. M. ACS Nano 2009, 3, 1190-1202
31. Henzie, J.; Andrews, S. C.; Ling, X. Y.; Li, Z.; Yang, P. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2013, 110, 6640-6645
32. Zhou, X.; Zhou, Y.; Ku, J. C.; Zhang, C.; Mirkin, C. A. ACS Nano 2014, 8, 1511-1516
33. Zhou, Y.; Zhou, X.; Park, D. J.; Torabi, K.; Brown, K. A.; Jones, M. R.; Zhang, C.; Schatz, G. C.; Mirkin, C. A. Nano Lett. 2014, 14, 2157-2161
34. Hellstrom, S. L.; Kim, Y.; Fakonas, J. S.; Senesi, A. J.; Macfarlane, R. J.; Mirkin, C. A.; Atwater, H. A. Nano Lett. 2013, 13, 6084-6090
35. O'Brien, M. N.; Radha, B.; Brown, K. A.; Jones, M. R.; Mirkin, C. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 9532-9538
36. Park, D. J.; Zhang, C.; Ku, J. C.; Zhou, Y.; Schatz, G. C.; Mirkin, C. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2015, 112, 977-981
37. Lassiter, J. B.; McGuire, F.; Mock, J. J.; Ciracì, C.; Hill, R. T.; Wiley, B. J.; Chilkoti, A.; Smith, D. R. Nano Lett. 2013, 13, 5866-5872
38. Li, Z.; Butun, S.; Aydin, K. ACS Nano 2014, 8, 8242-8248
39. Radha, B.; Senesi, A. J.; O'Brien, M. N.; Wang, M. X.; Auyeung, E.; Lee, B.; Mirkin, C. A. Nano Lett. 2014, 14, 2162-2167
40. Christ, A.; Tikhodeev, S. G.; Gippius, N. A.; Kuhl, J.; Giessen, H. Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 183901
41. 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
42. Zhou, W.; Suh, J. Y.; Hua, Y.; Odom, T. W. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 2541-2546
43. Zou, S.; Schatz, G. C. J. Chem. Phys. 2004, 121, 12606-12612
44. Ross, M. B.; Blaber, M. G.; Schatz, G. C. Nat. Commun. 2014, 5, 4090
45. Liao, X.; Brown, K. A.; Schmucker, A. L.; Liu, G.; He, S.; Shim, W.; Mirkin, C. A. Nat. Commun. 2013, 4, 2103
46. Zhou, Y.; Xie, Z.; Brown, K. A.; Park, D. J.; Zhou, X.; Chen, P.-C.; Hirtz, M.; Lin, Q.-Y.; Dravid, V. P.; Schatz, G. C.; Zheng, Z.; Mirkin, C. A. Small 2014, 11, 913-918
47. Choi, S.-J.; Yoo, P. J.; Baek, S. J.; Kim, T. W.; Lee, H. H. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 7744-7745
48. Piner, R. D.; Zhu, J.; Xu, F.; Hong, S.; Mirkin, C. A. Science 1999, 283, 661-663
49. Huo, F.; Zheng, Z.; Zheng, G.; Giam, L. R.; Zhang, H.; Mirkin, C. A. Science 2008, 321, 1658-1660
50. van Beijnum, F.; van Veldhoven, P. J.; Geluk, E. J.; de Dood, M. J. A.; 't Hooft, G. W.; van Exter, M. P. Phys. Rev. Lett. 2013, 110, 206802
51. Laroche, M.; Albaladejo, S.; Carminati, R.; Sáenz, J. J. Opt. Lett. 2007, 32, 2762-2764