Aluminum Nanoantenna Complexes for Strong Coupling between Excitons and Localized Surface Plasmons

Nano Letters

Volumn 15, Issue 9, 2015, Pages 6215-6221

  Eizner, Elad ^a   Avayu, Ori ^a   Ditcovski, Ran ^a   Ellenbogen, Tal ^a  

^a TEL AVIV UNIVERSITY   (Israel)

Author keywords

aluminum nanoantennas; localized surface plasmons; organic polaritons; Strong coupling

Indexed keywords

AGGLOMERATION; ALUMINUM; ENERGY TRANSFER; EXCITONS; NANOANTENNAS; PLASMONS; SURFACE PLASMON RESONANCE;

ENHANCED ABSORPTION; INTEGRATED PLATFORM; LOCAL DENSITY OF STATE; LOCALIZED SURFACE PLASMON; POLARITONS; SPECTRAL TRANSMITTANCE; STRONG COUPLING; TECHNOLOGICAL APPLICATIONS;

ALUMINUM COATINGS;

EID: 84941127072     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b02584     Document Type: Article

References (60)

1. Goy, P.; Raimond, J. M.; Gross, M.; Haroche, S. Phys. Rev. Lett. 1983, 50, 1903-1906 10.1103/PhysRevLett.50.1903
2. Deng, H.; Haug, H.; Yamamoto, Y. Rev. Mod. Phys. 2010, 82, 1489-1537 10.1103/RevModPhys.82.1489
3. Törmä, P.; Barnes, W. L. Rep. Prog. Phys. 2015, 78, 13901 10.1088/0034-4885/78/1/013901
4. Tassone, F.; Yamamoto, Y. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1999, 59, 10830-10842 10.1103/PhysRevB.59.10830
5. Daskalakis, K. S.; Maier, S. A.; Murray, R.; Kéna-Cohen, S. Nat. Mater. 2014, 13, 271-278 10.1038/nmat3874
6. Plumhof, J. D.; Stöferle, T.; Mai, L.; Scherf, U.; Mahrt, R. F. Nat. Mater. 2014, 13, 247-252 10.1038/nmat3825
7. Saba, M.; Ciuti, C.; Bloch, J.; Thierry-Mieg, V.; André, R.; Dang; le, S.; Kundermann, S.; Mura, A.; Bongiovanni, G.; Staehli, J. L. et al. Nature 2001, 414, 731-735 10.1038/414731a
8. Vasa, P.; Pomraenke, R.; Cirmi, G.; De Re, E.; Wang, W.; Schwieger, S.; Leipold, D.; Runge, E.; Cerullo, G.; Lienau, C. ACS Nano 2010, 4, 7559-7565 10.1021/nn101973p
9. Vasa, P.; Wang, W.; Pomraenke, R.; Lammers, M.; Maiuri, M.; Manzoni, C.; Cerullo, G.; Lienau, C. Nat. Photonics 2013, 7, 128-132 10.1038/nphoton.2012.340
10. Hutchison, J. A.; Schwartz, T.; Genet, C.; Devaux, E.; Ebbesen, T. W. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 1592-1596 10.1002/anie.201107033
11. Coles, D. M.; Yang, Y.; Wang, Y.; Grant, R. T.; Taylor, R. A.; Saikin, S. K.; Aspuru-Guzik, A.; Lidzey, D. G.; Tang, J. K.-H.; Smith, J. M. Nat. Commun. 2014, 5, 5561 10.1038/ncomms6561
12. Carmeli, I.; Cohen, M.; Heifler, O.; Lilach, Y.; Zalevsky, Z.; Mujica, V.; Richter, S. Nat. Commun. 2015, 6, 7334 10.1038/ncomms8334
13. Manjavacas, A.; Abajo, F. J. G.; Nordlander, P. Nano Lett. 2011, 11, 2318-2323 10.1021/nl200579f
14. Weisbuch, C.; Nishioka, M.; Ishikawa, A.; Arakawa, Y. Phys. Rev. Lett. 1992, 69, 3314-3317 10.1103/PhysRevLett.69.3314
15. Skolnick, M. S.; Fisher, T. A.; Whittaker, D. M. Semicond. Sci. Technol. 1998, 13, 645-669 10.1088/0268-1242/13/7/003
16. Lidzey, D. G.; Bradley, D. D. C.; Virgili, T.; Armitage, A.; Skolnick, M. S.; Walker, S. Phys. Rev. Lett. 1999, 82, 3316-3319 10.1103/PhysRevLett.82.3316
17. Ellenbogen, T.; Steinvurzel, P.; Crozier, K. B. Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 261103 10.1063/1.3604014
18. Van Vugt, L. K.; Rühle, S.; Ravindran, P.; Gerritsen, H. C.; Kuipers, L.; Vanmaekelbergh, D. Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 147401 10.1103/PhysRevLett.97.147401
19. Ellenbogen, T.; Crozier, K. B. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2011, 84, 161304 10.1103/PhysRevB.84.161304
20. Katsuyama, T.; Ogawa, K. J. Appl. Phys. 1994, 75, 7607 10.1063/1.356592
21. Takazawa, K.; Inoue, J.; Mitsuishi, K.; Takamasu, T. Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 067401 10.1103/PhysRevLett.105.067401
22. Väkeväinen, A. I.; Moerland, R. J.; Rekola, H. T.; Eskelinen, A.-P.; Martikainen, J.-P.; Kim, D.-H.; Törmä, P. Nano Lett. 2014, 14, 1721-1727 10.1021/nl4035219
23. Rodriguez, S. R. K.; Feist, J.; Verschuuren, M. A.; Garcia Vidal, F. J.; Gómez Rivas, J. Phys. Rev. Lett. 2013, 111, 166802 10.1103/PhysRevLett.111.166802
24. Bellessa, J.; Bonnand, C.; Plenet, J.; Mugnier, J. Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 036404 10.1103/PhysRevLett.93.036404
25. Hakala, T.; Toppari, J.; Kuzyk, A.; Pettersson, M.; Tikkanen, H.; Kunttu, H.; Törmä, P. Phys. Rev. Lett. 2009, 103, 053602 10.1103/PhysRevLett.103.053602
26. Vasa, P.; Wang, W.; Pomraenke, R.; Lammers, M.; Maiuri, M.; Manzoni, C.; Cerullo, G.; Lienau, C. Nat. Photonics 2013, 7, 128-132 10.1038/nphoton.2012.340
27. Eizner, E.; Ellenbogen, T. Appl. Phys. Lett. 2014, 104, 223301 10.1063/1.4881717
28. Schwartz, T.; Hutchison, J. A.; Genet, C.; Ebbesen, T. W. Phys. Rev. Lett. 2011, 106, 196405 10.1103/PhysRevLett.106.196405
29. Bellessa, J.; Symonds, C.; Vynck, K.; Lemaitre, A.; Brioude, A.; Beaur, L.; Plenet, J.; Viste, P.; Felbacq, D.; Cambril, E. et al. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2009, 80, 033303 10.1103/PhysRevB.80.033303
30. Zengin, G.; Johansson, G.; Johansson, P.; Antosiewicz, T. J.; Käll, M.; Shegai, T. Sci. Rep. 2013, 3, 3074 10.1038/srep03074
31. Chantharasupawong, P.; Tetard, L.; Thomas, J. J. Phys. Chem. C 2014, 118, 23954-23962 10.1021/jp506091k
32. Zengin, G.; Wersäll, M.; Nilsson, S.; Antosiewicz, T. J.; Käll, M.; Shegai, T. Phys. Rev. Lett. 2015, 114, 157401 10.1103/PhysRevLett.114.157401
33. Sugawara, Y.; Kelf, T.; Baumberg, J.; Abdelsalam, M.; Bartlett, P. Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 266808 10.1103/PhysRevLett.97.266808
34. Fofang, N. T.; Park, T.-H.; Neumann, O.; Mirin, N. A.; Nordlander, P.; Halas, N. J. Nano Lett. 2008, 8, 3481-3487 10.1021/nl8024278
35. Schlather, A. E.; Large, N.; Urban, A. S.; Nordlander, P.; Halas, N. J. Nano Lett. 2013, 13, 3281-3286 10.1021/nl4014887
36. Smith, D. R.; Pendry, J. B.; Wiltshire, M. C. K. Science 2004, 305, 788-792 10.1126/science.1096796
37. Kildishev, A. V.; Boltasseva, A.; Shalaev, V. M. Science 2013, 339, 1232009 10.1126/science.1232009
38. Yu, N.; Capasso, F. Nat. Mater. 2014, 13, 139-150 10.1038/nmat3839
39. Segal, N.; Keren-Zur, S.; Hendler, N.; Ellenbogen, T. Nat. Photonics 2015, 9, 180-184 10.1038/nphoton.2015.17
40. Avayu, O.; Eisenbach, O.; Ditcovski, R.; Ellenbogen, T. Opt. Lett. 2014, 39, 3892-3895 10.1364/OL.39.003892
41. Eisenbach, O.; Avayu, O.; Ditcovski, R.; Ellenbogen, T. Opt. Express 2015, 23, 3928-3936 10.1364/OE.23.003928
42. Langhammer, C.; Schwind, M.; Kasemo, B.; Zoric, I. Nano Lett. 2008, 8, 1461-1471 10.1021/nl080453i
43. Knight, M. W.; Liu, L.; Wang, Y.; Brown, L.; Mukherjee, S.; King, N. S.; Everitt, H. O.; Nordlander, P.; Halas, N. J. Nano Lett. 2012, 12, 6000-6004 10.1021/nl303517v
44. Knight, M. W.; King, N. S.; Liu, L.; Everitt, H. O.; Nordlander, P.; Halas, N. J. ACS Nano 2013, 8, 834-840 10.1021/nn405495q
45. Ellenbogen, T.; Seo, K.; Crozier, K. B. Nano Lett. 2012, 12, 1026-1031 10.1021/nl204257g
46. Olson, J.; Manjavacas, A.; Liu, L.; Chang, W.-S.; Foerster, B.; King, N. S.; Knight, M. W.; Nordlander, P.; Halas, N. J.; Link, S. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2014, 111, 14348-14353 10.1073/pnas.1415970111
47. McClain, M. J.; Schlather, A.; Ringe, E.; King, N. S.; Liu, L.; Manjavacas, A.; Knight, M.; Kumar, I.; Whitmire, K. H.; Everitt, H. O. et al. Nano Lett. 2015, 15, 2751-2755 10.1021/acs.nanolett.5b00614
48. Lawrie, B. J.; Kim, K.-W.; Norton, D. P.; Haglund, R. F., Jr Nano Lett. 2012, 12, 6152-6157 10.1021/nl3029784
49. Dicke, R. H. Phys. Rev. 1954, 93, 99-110 10.1103/PhysRev.93.99
50. Garraway, B. M. Philos. Trans. R. Soc., A 2011, 369, 1137-1155 10.1098/rsta.2010.0333
51. Liu, X.; Galfsky, T.; Sun, Z.; Xia, F.; Lin, E.; Lee, Y.-H.; Kéna-Cohen, S.; Menon, V. M. Nat. Photonics 2014, 9, 30-34 10.1038/nphoton.2014.304
52. Savasta, S.; Saija, R.; Ridolfo, A.; Di Stefano, O.; Denti, P.; Borghese, F. Plexitonic Nanoparticle ACS Nano 2010, 4, 6369-6376 10.1021/nn100585h
53. Khitrova, G.; Gibbs, H. M.; Kira, M.; Koch, S. W.; Scherer, A. Nat. Phys. 2006, 2, 81-90 10.1038/nphys227
54. Antosiewicz, T. J.; Apell, S. P.; Shegai, T. ACS Photonics 2014, 1, 454-463 10.1021/ph500032d
55. Gunnarsson, L.; Rindzevicius, T.; Prikulis, J.; Kasemo, B.; Käll, M.; Zou, S.; Schatz, G. C. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 1079-1087 10.1021/jp049084e
56. Saikin, S. K.; Eisfeld, A.; Valleau, S.; Aspuru-Guzik, A. Nanophotonics 2013, 2, 21-38 10.1515/nanoph-2012-0025
57. Khurgin, J. B.; Sun, G. J. Opt. Soc. Am. B 2009, 26, B83-B95 10.1364/JOSAB.26.000B83
58. Khurgin, J. B. Nat. Nanotechnol. 2015, 10, 2-6 10.1038/nnano.2014.310
59. Kéna-Cohen, S.; Forrest, S. R. Nat. Photonics 2010, 4, 371-375 10.1038/nphoton.2010.86
60. Palik, E. D. Handbook of Optical Constants of Solids; Academic Press: New York, 1998; Vol. 3.