Abstract

The third-order susceptibility of multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) grown on Si substrate were measured using reflective Z-scan (RZ-scan) technique with femto-second laser pulses at 790 nm. The nonlinear absorption coefficient 'beta' and nonlinear refraction index 'gamma' were measured to be about 9*10^(2) cm/GW and 9.6*10^(-3) cm2/GW, respectively. This is about one order of magnitude larger than the measurement of MWCNTs on transparent quartz substrate. The enhanced optical nonlinearities are contributed by the enhanced local field and the photoinduced off-resonant absorption of the 'pi'-plamon of MWCNTs on Si.

© 2005 Chinese Optics Letters

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |

  1. P. M. Ajayan, T. W. Ebbesen, T. Ichihashi, S. Iijima, K. Tanigaki, and H. Hiura, Nature 362, 522 (1993).
  2. W. A. de Heer, A. Chatelain, and D. Ugarte, Science 270, 1179 (1995).
  3. J. Sander, A. R. M. Verschueren, and C. Dekker, Nature 393, 49 (1998).
  4. X. Sun, R. Q. Yu, G. Q. Xu, T. S. A. Hor, and W. Ji, Appl. Phys. Lett. 73, 3632 (1998).
  5. P. Chen, X. Wu, X. Sun, J. Lin, W. Ji, and K. L. Tan, Phys. Rev. Lett. 82, 2548 (1999).
  6. S. Wang, W. Huang, H. Yang, Q. Gong, Z. Shi, X. Zhou, D. Qiang, and Z. Gu, Chem. Phys. Lett. 320, 411 (2000).
  7. Y. C. Chen, N. R. Raravikar, L. S. Schadler, P. M. Ajayan, Y. P. Zhao, T. M. Lu, G. C. Wang, and X. C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 81, 975 (2002).
  8. J. Lauret, C. Voisin, G. Cassabois, C. Delalande, Ph. Roussignol, O. Jost, and L. Capes, Phys. Rev. Lett. 90, 57404 (2003).
  9. S. Tatsuura, M. Furuki, Y. Sato, I. Iwasa, M. Tian, and H. Mitsu, Adv. Mater. 15, 534 (2003).
  10. H. Han, S. Vijayalakshmi, A. Lan, Z. Iqbal, H. Grebel, E. Lalanne, and A. M. Johnson, Appl. Phys. Lett. 82, 1458 (2003).
  11. G. N. Ostojic, S. Zaric, J. Kono, M. S. Strano, V. C. Moore, R. H. Hauge, and R. E. Smalley, Phys. Rev. Lett. 92, 117402 (2004).
  12. H. I. Elim, W. Ji, G. H. Ma, K. Y. Lim, C. H. Sow, and C. H. A. Huan, Appl. Phys. Lett. 85, 1799 (2004).
  13. S. Fan, M. G. Chapline, N. R. Franklin, T. W. Tombler, A. M. Cassell, and H. Dai, Science 283, 512 (1999).
  14. M. Sheik-Bahae, A. A. Said, T. H. Wei, D. J. Hagan, and E. W. Van Stryland, IEEE J. Quantum. Electron. 26, 760 (1990).
  15. R. DeSalvo, M. Sheik-Bahae, A. A. Said, D. J. Hagan, and E. W. Van Stryland, Opt. Lett. 18, 194 (1993).
  16. D. V. Petrov, A. S. L. Gomes, and C. B. de Arabjo, Appl. Phys. Lett. 65, 29 (1994).
  17. H. B. Liao, R. F. Xiao, J. S. Fu, P. Yu, G. K. L. Wong, and P. Sheng, Appl. Phys. Lett. 70, 1 (1997).
  18. H. B. Liao, R. F. Xiao, H. Wang, K. S. Wong, and G. K. L. Wong, Appl. Phys. Lett. 72, 1817 (1998).
  19. B. M. Patterson, W. R. White, T. A. Robbins, and R. J. Knize, Appl. Opt. 37, 1854 (1998).
  20. G. Battaglin, P. Calvelli, E. Cattaruzza, R. Polloni, E. Borsella, T. Cesca, F. Gonella, and P. Mazzoldi, J. Opt. Soc. Am. B 17, 213 (2000).
  21. Z. X. Jin, X. Sun, G. Q. Xu, S. H. Goh, and W. Ji, Chem. Phys. Lett. 318, 505 (2000).
  22. R. de Nalda, R. del Coso, J. Roquejo-Isidro, J. Olivares, A. Suarez-Garcia, J. Solis, and C. N. Afonso, J. Opt. Soc. Am. B 19, 289 (2002).

2004 (2)

G. N. Ostojic, S. Zaric, J. Kono, M. S. Strano, V. C. Moore, R. H. Hauge, and R. E. Smalley, Phys. Rev. Lett. 92, 117402 (2004).

H. I. Elim, W. Ji, G. H. Ma, K. Y. Lim, C. H. Sow, and C. H. A. Huan, Appl. Phys. Lett. 85, 1799 (2004).

2003 (3)

J. Lauret, C. Voisin, G. Cassabois, C. Delalande, Ph. Roussignol, O. Jost, and L. Capes, Phys. Rev. Lett. 90, 57404 (2003).

S. Tatsuura, M. Furuki, Y. Sato, I. Iwasa, M. Tian, and H. Mitsu, Adv. Mater. 15, 534 (2003).

H. Han, S. Vijayalakshmi, A. Lan, Z. Iqbal, H. Grebel, E. Lalanne, and A. M. Johnson, Appl. Phys. Lett. 82, 1458 (2003).

2002 (2)

Y. C. Chen, N. R. Raravikar, L. S. Schadler, P. M. Ajayan, Y. P. Zhao, T. M. Lu, G. C. Wang, and X. C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 81, 975 (2002).

R. de Nalda, R. del Coso, J. Roquejo-Isidro, J. Olivares, A. Suarez-Garcia, J. Solis, and C. N. Afonso, J. Opt. Soc. Am. B 19, 289 (2002).

2000 (3)

Z. X. Jin, X. Sun, G. Q. Xu, S. H. Goh, and W. Ji, Chem. Phys. Lett. 318, 505 (2000).

G. Battaglin, P. Calvelli, E. Cattaruzza, R. Polloni, E. Borsella, T. Cesca, F. Gonella, and P. Mazzoldi, J. Opt. Soc. Am. B 17, 213 (2000).

S. Wang, W. Huang, H. Yang, Q. Gong, Z. Shi, X. Zhou, D. Qiang, and Z. Gu, Chem. Phys. Lett. 320, 411 (2000).

1999 (2)

P. Chen, X. Wu, X. Sun, J. Lin, W. Ji, and K. L. Tan, Phys. Rev. Lett. 82, 2548 (1999).

S. Fan, M. G. Chapline, N. R. Franklin, T. W. Tombler, A. M. Cassell, and H. Dai, Science 283, 512 (1999).

1998 (4)

H. B. Liao, R. F. Xiao, H. Wang, K. S. Wong, and G. K. L. Wong, Appl. Phys. Lett. 72, 1817 (1998).

J. Sander, A. R. M. Verschueren, and C. Dekker, Nature 393, 49 (1998).

X. Sun, R. Q. Yu, G. Q. Xu, T. S. A. Hor, and W. Ji, Appl. Phys. Lett. 73, 3632 (1998).

B. M. Patterson, W. R. White, T. A. Robbins, and R. J. Knize, Appl. Opt. 37, 1854 (1998).

1997 (1)

H. B. Liao, R. F. Xiao, J. S. Fu, P. Yu, G. K. L. Wong, and P. Sheng, Appl. Phys. Lett. 70, 1 (1997).

1995 (1)

W. A. de Heer, A. Chatelain, and D. Ugarte, Science 270, 1179 (1995).

1994 (1)

D. V. Petrov, A. S. L. Gomes, and C. B. de Arabjo, Appl. Phys. Lett. 65, 29 (1994).

1993 (2)

P. M. Ajayan, T. W. Ebbesen, T. Ichihashi, S. Iijima, K. Tanigaki, and H. Hiura, Nature 362, 522 (1993).

R. DeSalvo, M. Sheik-Bahae, A. A. Said, D. J. Hagan, and E. W. Van Stryland, Opt. Lett. 18, 194 (1993).

1990 (1)

M. Sheik-Bahae, A. A. Said, T. H. Wei, D. J. Hagan, and E. W. Van Stryland, IEEE J. Quantum. Electron. 26, 760 (1990).

Adv. Mater. (1)

S. Tatsuura, M. Furuki, Y. Sato, I. Iwasa, M. Tian, and H. Mitsu, Adv. Mater. 15, 534 (2003).

Appl. Opt. (1)

Appl. Phys. Lett. (7)

H. Han, S. Vijayalakshmi, A. Lan, Z. Iqbal, H. Grebel, E. Lalanne, and A. M. Johnson, Appl. Phys. Lett. 82, 1458 (2003).

H. I. Elim, W. Ji, G. H. Ma, K. Y. Lim, C. H. Sow, and C. H. A. Huan, Appl. Phys. Lett. 85, 1799 (2004).

D. V. Petrov, A. S. L. Gomes, and C. B. de Arabjo, Appl. Phys. Lett. 65, 29 (1994).

H. B. Liao, R. F. Xiao, J. S. Fu, P. Yu, G. K. L. Wong, and P. Sheng, Appl. Phys. Lett. 70, 1 (1997).

H. B. Liao, R. F. Xiao, H. Wang, K. S. Wong, and G. K. L. Wong, Appl. Phys. Lett. 72, 1817 (1998).

X. Sun, R. Q. Yu, G. Q. Xu, T. S. A. Hor, and W. Ji, Appl. Phys. Lett. 73, 3632 (1998).

Y. C. Chen, N. R. Raravikar, L. S. Schadler, P. M. Ajayan, Y. P. Zhao, T. M. Lu, G. C. Wang, and X. C. Zhang, Appl. Phys. Lett. 81, 975 (2002).

Chem. Phys. Lett. (2)

S. Wang, W. Huang, H. Yang, Q. Gong, Z. Shi, X. Zhou, D. Qiang, and Z. Gu, Chem. Phys. Lett. 320, 411 (2000).

Z. X. Jin, X. Sun, G. Q. Xu, S. H. Goh, and W. Ji, Chem. Phys. Lett. 318, 505 (2000).

IEEE J. Quantum. Electron. (1)

M. Sheik-Bahae, A. A. Said, T. H. Wei, D. J. Hagan, and E. W. Van Stryland, IEEE J. Quantum. Electron. 26, 760 (1990).

J. Opt. Soc. Am. B (2)

Nature (2)

J. Sander, A. R. M. Verschueren, and C. Dekker, Nature 393, 49 (1998).

P. M. Ajayan, T. W. Ebbesen, T. Ichihashi, S. Iijima, K. Tanigaki, and H. Hiura, Nature 362, 522 (1993).

Opt. Lett. (1)

Phys. Rev. Lett. (3)

G. N. Ostojic, S. Zaric, J. Kono, M. S. Strano, V. C. Moore, R. H. Hauge, and R. E. Smalley, Phys. Rev. Lett. 92, 117402 (2004).

P. Chen, X. Wu, X. Sun, J. Lin, W. Ji, and K. L. Tan, Phys. Rev. Lett. 82, 2548 (1999).

J. Lauret, C. Voisin, G. Cassabois, C. Delalande, Ph. Roussignol, O. Jost, and L. Capes, Phys. Rev. Lett. 90, 57404 (2003).

Science (2)

W. A. de Heer, A. Chatelain, and D. Ugarte, Science 270, 1179 (1995).

S. Fan, M. G. Chapline, N. R. Franklin, T. W. Tombler, A. M. Cassell, and H. Dai, Science 283, 512 (1999).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.