Abstract

The effect of shape, height, and interparticle spacing of Au nanoparticles (NPs) on the sensing performance of Au NP array is systematically investigated. Lengthening the major axis of elliptical NPs with the minor axis kept constant will cause the redshift of the local surface plasmon (LSP) resonance mode, enhance the sensitivity, and widen the resonance peaks. Larger height corresponds to smaller LSP resonance wavelength and narrower resonance peak. With each NP size unchanged, larger interparticle spacing corresponds to larger resonance wavelength and smaller full-width at half-maximum (FWHM). Moreover, duty cycle is important for sensitivity, which is largest when the duty cycle is 0.4.

© 2011 Chinese Optics Letters

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. U. Kreibig and M. Vollmer, Optical Properties of Metal Clusters (Springer, Berlin, 1995).
  2. C. F. Bohren and D. R. Huffman, Absorption and Scattering of Light by Small Particles (John Wiley and Sons, New York, 1983).
  3. H. Zhao and D. Yuan, Chin. Opt. Lett. 8, 1117 (2010).
  4. Z. Zhou, Q. Tan, and G. Jin, Chin. Opt. Lett. 8, 1178 (2010).
  5. N. G. Khlebtsov, L. A. Trachuk, and A. G. Mel'nikov, Opt. Spectros. 98, 77 (2005).
  6. A. J. Haes, W. P. Hall, L. Chang, W. L. Klein, and R. P. Van Duyne, Nano Lett. 4, 1029 (2004).
  7. Y. Zhou, H. Xu, A. B. Dahlin, J. Vallkil, C. A. K. Borrebaeck, C. Wingren, B. Liedberg, and F. H¨o¨ok, Biointerphases 2, 6 (2007).
  8. J. Yan, Y. Lu, P. Wang, C. Gu, R. Zheng, Y. Chen, H. Ming, and Q. Zhan, Chin. Opt. Lett. 7, 909 (2009).
  9. E. Hutter and J. H. Fendler, Adv. Mater. 16, 1685 (2004).
  10. P. B. Johnson and R. W. Christy, Phys. Review B 6, 4370 (1972).
  11. Y. B. Zheng, B. K. Juluri, X. Mao, T. R. Walker, and T. J. Huang, J. Appl. Phys. 103, 014308 (2008).
  12. P. Hanarp, M. K¨all, and D. S. Sutherland, J. Phys. Chem. B 107, 5768 (2003).
  13. J. Henson, J. DiMaria, and R. Paiella, J. Appl. Phys. 106, 093111 (2009).
  14. B. Lamprecht, G. Schider, R. T. Lechner, H. Ditlbacher, J. R. Krenn, A. Leitner, and F. R. Aussenegg, Phys. Rev. Lett. 84, 4721 (2000).
  15. C. H¨agglund, M. Z¨ach, G. Petersson, and B. Kasemo, Appl. Phys. Lett. 92, 053110 (2008).

2010 (2)

2009 (2)

J. Yan, Y. Lu, P. Wang, C. Gu, R. Zheng, Y. Chen, H. Ming, and Q. Zhan, Chin. Opt. Lett. 7, 909 (2009).

J. Henson, J. DiMaria, and R. Paiella, J. Appl. Phys. 106, 093111 (2009).

2008 (2)

C. H¨agglund, M. Z¨ach, G. Petersson, and B. Kasemo, Appl. Phys. Lett. 92, 053110 (2008).

Y. B. Zheng, B. K. Juluri, X. Mao, T. R. Walker, and T. J. Huang, J. Appl. Phys. 103, 014308 (2008).

2007 (1)

Y. Zhou, H. Xu, A. B. Dahlin, J. Vallkil, C. A. K. Borrebaeck, C. Wingren, B. Liedberg, and F. H¨o¨ok, Biointerphases 2, 6 (2007).

2005 (1)

N. G. Khlebtsov, L. A. Trachuk, and A. G. Mel'nikov, Opt. Spectros. 98, 77 (2005).

2004 (2)

A. J. Haes, W. P. Hall, L. Chang, W. L. Klein, and R. P. Van Duyne, Nano Lett. 4, 1029 (2004).

E. Hutter and J. H. Fendler, Adv. Mater. 16, 1685 (2004).

2003 (1)

P. Hanarp, M. K¨all, and D. S. Sutherland, J. Phys. Chem. B 107, 5768 (2003).

2000 (1)

B. Lamprecht, G. Schider, R. T. Lechner, H. Ditlbacher, J. R. Krenn, A. Leitner, and F. R. Aussenegg, Phys. Rev. Lett. 84, 4721 (2000).

1972 (1)

P. B. Johnson and R. W. Christy, Phys. Review B 6, 4370 (1972).

Aussenegg, F. R.

B. Lamprecht, G. Schider, R. T. Lechner, H. Ditlbacher, J. R. Krenn, A. Leitner, and F. R. Aussenegg, Phys. Rev. Lett. 84, 4721 (2000).

Borrebaeck, C. A. K.

Y. Zhou, H. Xu, A. B. Dahlin, J. Vallkil, C. A. K. Borrebaeck, C. Wingren, B. Liedberg, and F. H¨o¨ok, Biointerphases 2, 6 (2007).

Chang, L.

A. J. Haes, W. P. Hall, L. Chang, W. L. Klein, and R. P. Van Duyne, Nano Lett. 4, 1029 (2004).

Chen, Y.

Christy, R. W.

P. B. Johnson and R. W. Christy, Phys. Review B 6, 4370 (1972).

Dahlin, A. B.

Y. Zhou, H. Xu, A. B. Dahlin, J. Vallkil, C. A. K. Borrebaeck, C. Wingren, B. Liedberg, and F. H¨o¨ok, Biointerphases 2, 6 (2007).

DiMaria, J.

J. Henson, J. DiMaria, and R. Paiella, J. Appl. Phys. 106, 093111 (2009).

Ditlbacher, H.

B. Lamprecht, G. Schider, R. T. Lechner, H. Ditlbacher, J. R. Krenn, A. Leitner, and F. R. Aussenegg, Phys. Rev. Lett. 84, 4721 (2000).

Duyne, R. P. Van

A. J. Haes, W. P. Hall, L. Chang, W. L. Klein, and R. P. Van Duyne, Nano Lett. 4, 1029 (2004).

Fendler, J. H.

E. Hutter and J. H. Fendler, Adv. Mater. 16, 1685 (2004).

Gu, C.

H¨agglund, C.

C. H¨agglund, M. Z¨ach, G. Petersson, and B. Kasemo, Appl. Phys. Lett. 92, 053110 (2008).

H¨o¨ok, F.

Y. Zhou, H. Xu, A. B. Dahlin, J. Vallkil, C. A. K. Borrebaeck, C. Wingren, B. Liedberg, and F. H¨o¨ok, Biointerphases 2, 6 (2007).

Haes, A. J.

A. J. Haes, W. P. Hall, L. Chang, W. L. Klein, and R. P. Van Duyne, Nano Lett. 4, 1029 (2004).

Hall, W. P.

A. J. Haes, W. P. Hall, L. Chang, W. L. Klein, and R. P. Van Duyne, Nano Lett. 4, 1029 (2004).

Hanarp, P.

P. Hanarp, M. K¨all, and D. S. Sutherland, J. Phys. Chem. B 107, 5768 (2003).

Henson, J.

J. Henson, J. DiMaria, and R. Paiella, J. Appl. Phys. 106, 093111 (2009).

Huang, T. J.

Y. B. Zheng, B. K. Juluri, X. Mao, T. R. Walker, and T. J. Huang, J. Appl. Phys. 103, 014308 (2008).

Hutter, E.

E. Hutter and J. H. Fendler, Adv. Mater. 16, 1685 (2004).

Jin, G.

Johnson, P. B.

P. B. Johnson and R. W. Christy, Phys. Review B 6, 4370 (1972).

Juluri, B. K.

Y. B. Zheng, B. K. Juluri, X. Mao, T. R. Walker, and T. J. Huang, J. Appl. Phys. 103, 014308 (2008).

K¨all, M.

P. Hanarp, M. K¨all, and D. S. Sutherland, J. Phys. Chem. B 107, 5768 (2003).

Kasemo, B.

C. H¨agglund, M. Z¨ach, G. Petersson, and B. Kasemo, Appl. Phys. Lett. 92, 053110 (2008).

Khlebtsov, N. G.

N. G. Khlebtsov, L. A. Trachuk, and A. G. Mel'nikov, Opt. Spectros. 98, 77 (2005).

Klein, W. L.

A. J. Haes, W. P. Hall, L. Chang, W. L. Klein, and R. P. Van Duyne, Nano Lett. 4, 1029 (2004).

Krenn, J. R.

B. Lamprecht, G. Schider, R. T. Lechner, H. Ditlbacher, J. R. Krenn, A. Leitner, and F. R. Aussenegg, Phys. Rev. Lett. 84, 4721 (2000).

Lamprecht, B.

B. Lamprecht, G. Schider, R. T. Lechner, H. Ditlbacher, J. R. Krenn, A. Leitner, and F. R. Aussenegg, Phys. Rev. Lett. 84, 4721 (2000).

Lechner, R. T.

B. Lamprecht, G. Schider, R. T. Lechner, H. Ditlbacher, J. R. Krenn, A. Leitner, and F. R. Aussenegg, Phys. Rev. Lett. 84, 4721 (2000).

Leitner, A.

B. Lamprecht, G. Schider, R. T. Lechner, H. Ditlbacher, J. R. Krenn, A. Leitner, and F. R. Aussenegg, Phys. Rev. Lett. 84, 4721 (2000).

Liedberg, B.

Y. Zhou, H. Xu, A. B. Dahlin, J. Vallkil, C. A. K. Borrebaeck, C. Wingren, B. Liedberg, and F. H¨o¨ok, Biointerphases 2, 6 (2007).

Lu, Y.

Mao, X.

Y. B. Zheng, B. K. Juluri, X. Mao, T. R. Walker, and T. J. Huang, J. Appl. Phys. 103, 014308 (2008).

Mel'nikov, A. G.

N. G. Khlebtsov, L. A. Trachuk, and A. G. Mel'nikov, Opt. Spectros. 98, 77 (2005).

Ming, H.

Paiella, R.

J. Henson, J. DiMaria, and R. Paiella, J. Appl. Phys. 106, 093111 (2009).

Petersson, G.

C. H¨agglund, M. Z¨ach, G. Petersson, and B. Kasemo, Appl. Phys. Lett. 92, 053110 (2008).

Schider, G.

B. Lamprecht, G. Schider, R. T. Lechner, H. Ditlbacher, J. R. Krenn, A. Leitner, and F. R. Aussenegg, Phys. Rev. Lett. 84, 4721 (2000).

Sutherland, D. S.

P. Hanarp, M. K¨all, and D. S. Sutherland, J. Phys. Chem. B 107, 5768 (2003).

Tan, Q.

Trachuk, L. A.

N. G. Khlebtsov, L. A. Trachuk, and A. G. Mel'nikov, Opt. Spectros. 98, 77 (2005).

Vallkil, J.

Y. Zhou, H. Xu, A. B. Dahlin, J. Vallkil, C. A. K. Borrebaeck, C. Wingren, B. Liedberg, and F. H¨o¨ok, Biointerphases 2, 6 (2007).

Walker, T. R.

Y. B. Zheng, B. K. Juluri, X. Mao, T. R. Walker, and T. J. Huang, J. Appl. Phys. 103, 014308 (2008).

Wang, P.

Wingren, C.

Y. Zhou, H. Xu, A. B. Dahlin, J. Vallkil, C. A. K. Borrebaeck, C. Wingren, B. Liedberg, and F. H¨o¨ok, Biointerphases 2, 6 (2007).

Xu, H.

Y. Zhou, H. Xu, A. B. Dahlin, J. Vallkil, C. A. K. Borrebaeck, C. Wingren, B. Liedberg, and F. H¨o¨ok, Biointerphases 2, 6 (2007).

Yan, J.

Yuan, D.

Z¨ach, M.

C. H¨agglund, M. Z¨ach, G. Petersson, and B. Kasemo, Appl. Phys. Lett. 92, 053110 (2008).

Zhan, Q.

Zhao, H.

Zheng, R.

Zheng, Y. B.

Y. B. Zheng, B. K. Juluri, X. Mao, T. R. Walker, and T. J. Huang, J. Appl. Phys. 103, 014308 (2008).

Zhou, Y.

Y. Zhou, H. Xu, A. B. Dahlin, J. Vallkil, C. A. K. Borrebaeck, C. Wingren, B. Liedberg, and F. H¨o¨ok, Biointerphases 2, 6 (2007).

Zhou, Z.

Adv. Mater. (1)

E. Hutter and J. H. Fendler, Adv. Mater. 16, 1685 (2004).

Appl. Phys. Lett. (1)

C. H¨agglund, M. Z¨ach, G. Petersson, and B. Kasemo, Appl. Phys. Lett. 92, 053110 (2008).

Biointerphases (1)

Y. Zhou, H. Xu, A. B. Dahlin, J. Vallkil, C. A. K. Borrebaeck, C. Wingren, B. Liedberg, and F. H¨o¨ok, Biointerphases 2, 6 (2007).

Chin. Opt. Lett. (3)

J. Appl. Phys. (2)

Y. B. Zheng, B. K. Juluri, X. Mao, T. R. Walker, and T. J. Huang, J. Appl. Phys. 103, 014308 (2008).

J. Henson, J. DiMaria, and R. Paiella, J. Appl. Phys. 106, 093111 (2009).

J. Phys. Chem. B (1)

P. Hanarp, M. K¨all, and D. S. Sutherland, J. Phys. Chem. B 107, 5768 (2003).

Nano Lett. (1)

A. J. Haes, W. P. Hall, L. Chang, W. L. Klein, and R. P. Van Duyne, Nano Lett. 4, 1029 (2004).

Opt. Spectros. (1)

N. G. Khlebtsov, L. A. Trachuk, and A. G. Mel'nikov, Opt. Spectros. 98, 77 (2005).

Phys. Rev. Lett. (1)

B. Lamprecht, G. Schider, R. T. Lechner, H. Ditlbacher, J. R. Krenn, A. Leitner, and F. R. Aussenegg, Phys. Rev. Lett. 84, 4721 (2000).

Phys. Review B (1)

P. B. Johnson and R. W. Christy, Phys. Review B 6, 4370 (1972).

Other (2)

U. Kreibig and M. Vollmer, Optical Properties of Metal Clusters (Springer, Berlin, 1995).

C. F. Bohren and D. R. Huffman, Absorption and Scattering of Light by Small Particles (John Wiley and Sons, New York, 1983).

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.