Far-Field Spectroscopy and Near-Field Optical Imaging of Coupled Plasmon-Phonon Polaritons in 2D van der Waals Heterostructures

Advanced Materials

Volumn 28, Issue 15, 2016, Pages 2931-2938

  Yang, Xiaoxia ^a   Zhai, Feng ^b   Hu, Hai ^a   Hu, Debo ^a   Liu, Ruina ^a   Zhang, Shunping ^c   Sun, Mengtao ^d   Sun, Zhipei ^e   Chen, Jianing ^d   Dai, Qing ^a  

^a NATIONAL CENTER FOR NANOSCIENCE AND TECHNOLOGY   (China)

^b ZHEJIANG NORMAL UNIVERSITY   (China)

^c WUHAN UNIVERSITY   (China)

^d INSTITUTE OF PHYSICS   (China)

^e AALTO UNIVERSITY   (Finland)

Author keywords

graphene; monolayer h BN; plasmon phonon polaritons; van der Waals heterostructures

Indexed keywords

BORON NITRIDE; GRAPHENE; LIGHT VELOCITY; PHOTONS; PLASMONS; VAN DER WAALS FORCES;

GRAPHENE PLASMONS; LOCALIZED PLASMONS; NEAR-FIELD OPTICAL IMAGING; PHONON POLARITONS; TRANSVERSE OPTICAL PHONONS; ULTRA-HIGH FIELDS; ULTRA-HIGH MODES; VAN DER WAALS;

PHONONS;

EID: 84976237991     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201505765     Document Type: Article

References (51)

1. E. Ozbay, Science 2006, 311, 189.
2. D. K. Gramotnev, S. I. Bozhevolnyi, Nat. Photonics 2010, 4, 83.
3. C. Sönnichsen, T. Franzl, T. Wilk, G. von Plessen, J. Feldmann, Phys. Rev. Lett. 2002, 88, 077402.
4. M. Jablan, H. Buljan, M. Soljacic, Phys. Rev. B 2009, 80, 245435.
5. J. B. Khurgin, Nat. Nanotechnol. 2015, 10, 2.
6. A. Boltasseva, H. A. Atwater, Science 2011, 331, 290.
7. R. F. Oulton, V. J. Sorger, D. A. Genov, D. F. P. Pile, X. Zhang, Nat. Photonics 2008, 2, 496.
8. P. Berini, Adv. Opt. Photonics 2009, 1, 484.
9. A. N. Grigorenko, M. Polini, K. S. Novoselov, Nat. Photonics 2012, 6, 749.
10. P. Tassin, T. Koschny, M. Kafesaki, C. M. Soukoulis, Nat. Photonics 2012, 6, 259.
11. Z. Fei, A. S. Rodin, G. O. Andreev, W. Bao, A. S. McLeod, M. Wagner, L. M. Zhang, Z. Zhao, M. Thiemens, G. Dominguez, M. M. Fogler, A. H. Castro Neto, C. N. Lau, F. Keilmann, D. N. Basov, Nature 2012, 487, 82.
12. J. N. Chen, M. Badioli, P. Alonso-González, S. Thongrattanasiri, F. Huth, J. Osmond, M. Spasenovic, A. Centeno, A. Pesquera, P. Godignon, A. Z. Elorza, N. Camara, F. J. García de Abajo, R. Hillenbrand, F. H. L. Koppens, Nature 2012, 487, 77.
13. F. H. L. Koppens, D. E. Chang, F. J. García de Abajo, Nano Lett. 2011, 11, 3370.
14. A. Principi, G. Vignale, M. Carrega, M. Polini, Phys. Rev. B 2013, 88, 195405.
15. M. Gullans, D. E. Chang, F. H. L. Koppens, F. J. García de Abajo, M. D. Lukin, Phys. Rev. Lett. 2013, 111, 247401.
16. J. D. Cox, F. J. García de Abajo, Nat. Commun. 2014, 5, 6725.
17. Y. M. He, G. Clark, J. R. Schaibley, Y. He, M. C. Chen, Y. J. Wei, X. Ding, Q. Zhang, W. Yao, X. D. Xu, C. Y. Lu, J. W. Pan, Nat. Nanotechnol. 2015, 10, 497.
18. V. W. Brar, M. S. Jang, M. Sherrott, J. J. Lopez, H. A. Atwater, Nano Lett. 2013, 13, 2541.
19. H. G. Yan, X. S. Li, B. Chandra, G. Tulevski, Y. Q. Wu, M. Freitag, W. J. Zhu, P. Avouris, F. N. Xia, Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 330.
20. L. Ju, J. Velasco Jr, E. Huang, S. Kahn, C. Nosiglia, H.-Z. Tsai, W. Yang, T. Taniguchi, K. Watanabe, Y. Zhang, G. Zhang, M. Crommie, A. Zettl, F. Wang, Nat. Nanotechnol. 2014, 9, 348.
21. H. G. Yan, T. Low, W. J. Zhu, Y. Q. Wu, M. Freitag, X. S. Li, F. Guinea, P. Avouris, F. N. Xia, Nat. Photonics 2013, 7, 394.
22. C. R. Dean, A. F. Young, I. Meric, C. Lee, L. Wang, S. Sorgenfrei, K. Watanabe, T. Taniguchi, P. Kim, K. L. Shepard, J. Hone, Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 722.
23. A. Woessner, M. B. Lundeberg, Y. D. Gao, A. Principi, P. Alonso-González, M. Carrega, K. Watanabe, T. Taniguchi, G. Vignale, M. Polini, J. Hone, R. Hillenbrand, F. H. L. Koppens, Nat. Mater. 2015, 14, 421.
24. V. W. Brar, M. S. Jang, M. Sherrott, S. Kim, J. J. Lopez, L. B. Kim, M. Choi, H. Atwater, Nano Lett. 2014, 14, 3876.
25. A. Tomadin, F. Guinea, M. Polini, Phys. Rev. B 2014, 90, 161406.
26. A. Principi, M. Carrega, M. B. Lundeberg, A. Woessner, F. H. L. Koppens, G. Vignale, M. Polini, Phys. Rev. B 2014, 90, 165408.
27. S. Dai, Q. Ma, M. K. Liu, T. Andersen, Z. Fei, M. D. Goldflam, M. Wagner, K. Watanabe, T. Taniguchi, M. Thiemens, F. Keilmann, G. C. A. M. Janssen, S.-E. Zhu, P. Jarillo-Herrero, M. M. Fogler, D. N. Basov, Nat. Nanotechnol. 2015, 10, 682.
28. P. N. Li, M. Lewin, A. V. Kretinin, J. D. Caldwell, K. S. Novoselov, T. Taniguchi, K. Watanabe, F. Gaussmann, T. Taubner, Nat. Commun. 2015, 6, 7507.
29. S. Dai, Q. Ma, T. Andersen, A. S. Mcleod, Z. Fei, M. K. Liu, M. Wagner, K. Watanabe, T. Taniguchi, M. Thiemens, F. Keilmann, P. Jarillo-Herrero, M. M. Fogler, D. N. Basov, Nat. Commun. 2015, 6, 6963.
30. E. Yoxall, M. Schnell, A. Y. Nikitin, O. Txoperena, A. Woessner, M. B. Lundeberg, F. Casanova, L. E. Hueso, F. H. L. Koppens, R. Hillenbrand, Nat. Photonics 2015, 9, 674.
31. R. Fuchs, K. L. Kliewer, Phys. Rev. 1965, 140, A2076.
32. M. Born, K. Huang, Dynamical Theory of Crystal Lattices, Clarendon Press, Oxford, England 1954.
33. S. Dai, Z. Fei, Q. Ma, A. S. Rodin, M. Wagner, A. S. McLeod, M. K. Liu, W. Gannett, W. Regan, K. Watanabe, T. Taniguchi, M. Thiemens, G. Dominguez, A. H. Castro Neto, A. Zettl, F. Keilmann, P. Jarillo-Herrero, M. M. Fogler, D. N. Basov, Science 2014, 343, 1125.
34. J. D. Caldwell1, A. V. Kretinin, Y. G. Chen, V. Giannini, M. M. Fogler, Y. Francescato, C. T. Ellis, J. G. Tischler, C. R. Woods, A. J. Giles, M. H. Hong, K. Watanabe, T. Taniguchi, S. A. Maier, K. S. Novoselov, Nat. Commun. 2014, 5, 6221.
35. L. Lindsay, D. A. Broido, Phys. Rev. B 2011, 84, 155421.
36. Y. L. Li, H. G. Yan, D. B. Farmer, X. Meng, W. J. Zhu, R. M. Osgood, T. F. Heinz, P. Avouris, Nano Lett. 2014, 14, 1573.
37. Z. Y. Fang, Y. M. Wang, A. E. Schlather, Z. Liu, P. M. Ajayan, F. J. García de Abajo, P. Nordlander, X. Zhu, N. J. Halas, Nano Lett. 2013, 14, 299.
38. H. Buljan, M. Jablan, M. Soljacic, Nat. Photonics 2013, 7, 346.
39. L. Wirtz, A. Rubio, R. A. de la Concha, A. Loiseau, Phys. Rev. B 2003, 68, 045425.
40. E. H. Hwang, S. Das Sarma, Phys. Rev. B 2007, 75, 205418.
41. T. Low, P. Avouris, ACS Nano 2014, 8, 16.
42. E. H. Hwang, S. Das Sarma, Phys. Rev. B 1995, 52, R8668.
43. E. H. Hwang, R. Sensarma, S. Das Sarma, Phys. Rev. B 2010, 82, 195406.
44. M. Perner, P. Bost, U. Lemmer, G. von Plessen, J. Feldmann, U. Becker, M. Mennig, M. Schmitt, H. Schmidt, Phys. Rev. Lett. 1997, 78, 2192.
45. U. Fano, Phys. Rev. 1961, 124, 1866.
46. X. G. Xu, J. H. Jiang, L. Gilburd, R. G. Rensing, K. S. Burch, C. Y. Zhi, Y. Bando, D. Golberg, G. C. Walker, ACS Nano 2014, 8, 11305.
47. J. A. Reissland, The Physics of Phonons, Wiley, Toronto 1972.
48. S. M. Xiao, V. P. Drachev, A. V. Kildishev, X. J. Ni, U. K. Chettiar, Nature 2010, 466, 735.
49. J. Christensen, A. Manjavacas, S. Thongrattanasiri, F. H. L. Koppens, F. J. G. de Abajo, ACS Nano 2012, 6, 431.
50. A. Vakil, N. Engheta, Science 2011, 332, 1291.
51. X. S. Li, W. W. Cai, J. An, S. Kim, J. Nah, D. X. Yang, R. Piner, A. Velamakanni, I. Jung, E. Tutuc, S. K. Banerjee, L. Colombo, R. S. Ruoff, Science 2009, 324, 1312.