Abstract

We study the modification of the decay rates of a single dipolar emitter positioned in the vicinity of metallic linear nanoantennas when higher-order plasmonic excitations are induced. We show that it is possible to effectively tune the enhancement or suppression of both the radiative and nonradiative decay processes by controlling the position and orientation of the dipole with respect to the antenna. Transverse polarization of a single emitter, with respect to the antenna axis, located at the center of the antenna activates dark antenna modes that modify dramatically both the intensity and the spectral features of the decay rates.

© 2012 Optical Society of America

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. L. Novotny and N. van Hulst, Nat. Photon. 5, 83 (2011).
    [CrossRef]
  2. J. Aizpurua, G. W. Bryant, L. J. Richter, F. J. García de Abajo, B. K. Kelley, and T. Mallouk, Phys. Rev. B 71, 235420 (2005).
    [CrossRef]
  3. A. G. Curto, G. Volpe, T. H. Taminiau, M. P. Kreuzer, R. Quidant, and N. F. van Hulst, Science 329, 930(2010).
    [CrossRef]
  4. R. Esteban, T. Teperik, and J. Greffet, Phys. Rev. Lett. 104, 026802 (2010).
    [CrossRef]
  5. M. Liu, T. Lee, S. K. Gray, P. Guyot-Sionnest, and M. Pelton, Phys. Rev. Lett. 102, 107401 (2009).
    [CrossRef]
  6. R. Artuso, G. W. Bryant, A. Garcia-Etxarri, and J. Aizpurua, Phys. Rev. B 83, 235406 (2011).
    [CrossRef]
  7. F. J. García de Abajo and A. Howie, Phys. Rev. B 65, 115418 (2002).
    [CrossRef]
  8. P. B. Johnson and R. W. Christy, Phys. Rev. B 6, 4370 (1972).
    [CrossRef]
  9. J.-Y. Yan, W. Zhang, S. Duan, X.-G. Zhao, and A. O. Govorov, Phys. Rev. B 77, 165301 (2008).
    [CrossRef]
  10. L. Novotny, Phys. Rev. Lett. 98, 266802 (2007).
    [CrossRef]
  11. G. Bryant, F. J. García de Abajo, and J. Aizpurua, Nano Lett. 8, 631 (2008).
    [CrossRef]
  12. J. Dorfmüller, R. Vogelgesang, W. Khunsin, C. Rockstuhl, C. Etrich, and K. Kern, Nano Lett. 10, 3596 (2010).
    [CrossRef]
  13. P. Ghenuche, S. Cherukulappurath, T. H. Taminiau, N. F. van Hulst, and R. Quidant, Phys. Rev. Lett. 101, 116805 (2008).
    [CrossRef]

2011 (2)

L. Novotny and N. van Hulst, Nat. Photon. 5, 83 (2011).
[CrossRef]

R. Artuso, G. W. Bryant, A. Garcia-Etxarri, and J. Aizpurua, Phys. Rev. B 83, 235406 (2011).
[CrossRef]

2010 (3)

A. G. Curto, G. Volpe, T. H. Taminiau, M. P. Kreuzer, R. Quidant, and N. F. van Hulst, Science 329, 930(2010).
[CrossRef]

R. Esteban, T. Teperik, and J. Greffet, Phys. Rev. Lett. 104, 026802 (2010).
[CrossRef]

J. Dorfmüller, R. Vogelgesang, W. Khunsin, C. Rockstuhl, C. Etrich, and K. Kern, Nano Lett. 10, 3596 (2010).
[CrossRef]

2009 (1)

M. Liu, T. Lee, S. K. Gray, P. Guyot-Sionnest, and M. Pelton, Phys. Rev. Lett. 102, 107401 (2009).
[CrossRef]

2008 (3)

J.-Y. Yan, W. Zhang, S. Duan, X.-G. Zhao, and A. O. Govorov, Phys. Rev. B 77, 165301 (2008).
[CrossRef]

P. Ghenuche, S. Cherukulappurath, T. H. Taminiau, N. F. van Hulst, and R. Quidant, Phys. Rev. Lett. 101, 116805 (2008).
[CrossRef]

G. Bryant, F. J. García de Abajo, and J. Aizpurua, Nano Lett. 8, 631 (2008).
[CrossRef]

2007 (1)

L. Novotny, Phys. Rev. Lett. 98, 266802 (2007).
[CrossRef]

2005 (1)

J. Aizpurua, G. W. Bryant, L. J. Richter, F. J. García de Abajo, B. K. Kelley, and T. Mallouk, Phys. Rev. B 71, 235420 (2005).
[CrossRef]

2002 (1)

F. J. García de Abajo and A. Howie, Phys. Rev. B 65, 115418 (2002).
[CrossRef]

1972 (1)

P. B. Johnson and R. W. Christy, Phys. Rev. B 6, 4370 (1972).
[CrossRef]

Aizpurua, J.

R. Artuso, G. W. Bryant, A. Garcia-Etxarri, and J. Aizpurua, Phys. Rev. B 83, 235406 (2011).
[CrossRef]

G. Bryant, F. J. García de Abajo, and J. Aizpurua, Nano Lett. 8, 631 (2008).
[CrossRef]

J. Aizpurua, G. W. Bryant, L. J. Richter, F. J. García de Abajo, B. K. Kelley, and T. Mallouk, Phys. Rev. B 71, 235420 (2005).
[CrossRef]

Artuso, R.

R. Artuso, G. W. Bryant, A. Garcia-Etxarri, and J. Aizpurua, Phys. Rev. B 83, 235406 (2011).
[CrossRef]

Bryant, G.

G. Bryant, F. J. García de Abajo, and J. Aizpurua, Nano Lett. 8, 631 (2008).
[CrossRef]

Bryant, G. W.

R. Artuso, G. W. Bryant, A. Garcia-Etxarri, and J. Aizpurua, Phys. Rev. B 83, 235406 (2011).
[CrossRef]

J. Aizpurua, G. W. Bryant, L. J. Richter, F. J. García de Abajo, B. K. Kelley, and T. Mallouk, Phys. Rev. B 71, 235420 (2005).
[CrossRef]

Cherukulappurath, S.

P. Ghenuche, S. Cherukulappurath, T. H. Taminiau, N. F. van Hulst, and R. Quidant, Phys. Rev. Lett. 101, 116805 (2008).
[CrossRef]

Christy, R. W.

P. B. Johnson and R. W. Christy, Phys. Rev. B 6, 4370 (1972).
[CrossRef]

Curto, A. G.

A. G. Curto, G. Volpe, T. H. Taminiau, M. P. Kreuzer, R. Quidant, and N. F. van Hulst, Science 329, 930(2010).
[CrossRef]

Dorfmüller, J.

J. Dorfmüller, R. Vogelgesang, W. Khunsin, C. Rockstuhl, C. Etrich, and K. Kern, Nano Lett. 10, 3596 (2010).
[CrossRef]

Duan, S.

J.-Y. Yan, W. Zhang, S. Duan, X.-G. Zhao, and A. O. Govorov, Phys. Rev. B 77, 165301 (2008).
[CrossRef]

Esteban, R.

R. Esteban, T. Teperik, and J. Greffet, Phys. Rev. Lett. 104, 026802 (2010).
[CrossRef]

Etrich, C.

J. Dorfmüller, R. Vogelgesang, W. Khunsin, C. Rockstuhl, C. Etrich, and K. Kern, Nano Lett. 10, 3596 (2010).
[CrossRef]

García de Abajo, F. J.

G. Bryant, F. J. García de Abajo, and J. Aizpurua, Nano Lett. 8, 631 (2008).
[CrossRef]

J. Aizpurua, G. W. Bryant, L. J. Richter, F. J. García de Abajo, B. K. Kelley, and T. Mallouk, Phys. Rev. B 71, 235420 (2005).
[CrossRef]

F. J. García de Abajo and A. Howie, Phys. Rev. B 65, 115418 (2002).
[CrossRef]

Garcia-Etxarri, A.

R. Artuso, G. W. Bryant, A. Garcia-Etxarri, and J. Aizpurua, Phys. Rev. B 83, 235406 (2011).
[CrossRef]

Ghenuche, P.

P. Ghenuche, S. Cherukulappurath, T. H. Taminiau, N. F. van Hulst, and R. Quidant, Phys. Rev. Lett. 101, 116805 (2008).
[CrossRef]

Govorov, A. O.

J.-Y. Yan, W. Zhang, S. Duan, X.-G. Zhao, and A. O. Govorov, Phys. Rev. B 77, 165301 (2008).
[CrossRef]

Gray, S. K.

M. Liu, T. Lee, S. K. Gray, P. Guyot-Sionnest, and M. Pelton, Phys. Rev. Lett. 102, 107401 (2009).
[CrossRef]

Greffet, J.

R. Esteban, T. Teperik, and J. Greffet, Phys. Rev. Lett. 104, 026802 (2010).
[CrossRef]

Guyot-Sionnest, P.

M. Liu, T. Lee, S. K. Gray, P. Guyot-Sionnest, and M. Pelton, Phys. Rev. Lett. 102, 107401 (2009).
[CrossRef]

Howie, A.

F. J. García de Abajo and A. Howie, Phys. Rev. B 65, 115418 (2002).
[CrossRef]

Johnson, P. B.

P. B. Johnson and R. W. Christy, Phys. Rev. B 6, 4370 (1972).
[CrossRef]

Kelley, B. K.

J. Aizpurua, G. W. Bryant, L. J. Richter, F. J. García de Abajo, B. K. Kelley, and T. Mallouk, Phys. Rev. B 71, 235420 (2005).
[CrossRef]

Kern, K.

J. Dorfmüller, R. Vogelgesang, W. Khunsin, C. Rockstuhl, C. Etrich, and K. Kern, Nano Lett. 10, 3596 (2010).
[CrossRef]

Khunsin, W.

J. Dorfmüller, R. Vogelgesang, W. Khunsin, C. Rockstuhl, C. Etrich, and K. Kern, Nano Lett. 10, 3596 (2010).
[CrossRef]

Kreuzer, M. P.

A. G. Curto, G. Volpe, T. H. Taminiau, M. P. Kreuzer, R. Quidant, and N. F. van Hulst, Science 329, 930(2010).
[CrossRef]

Lee, T.

M. Liu, T. Lee, S. K. Gray, P. Guyot-Sionnest, and M. Pelton, Phys. Rev. Lett. 102, 107401 (2009).
[CrossRef]

Liu, M.

M. Liu, T. Lee, S. K. Gray, P. Guyot-Sionnest, and M. Pelton, Phys. Rev. Lett. 102, 107401 (2009).
[CrossRef]

Mallouk, T.

J. Aizpurua, G. W. Bryant, L. J. Richter, F. J. García de Abajo, B. K. Kelley, and T. Mallouk, Phys. Rev. B 71, 235420 (2005).
[CrossRef]

Novotny, L.

L. Novotny and N. van Hulst, Nat. Photon. 5, 83 (2011).
[CrossRef]

L. Novotny, Phys. Rev. Lett. 98, 266802 (2007).
[CrossRef]

Pelton, M.

M. Liu, T. Lee, S. K. Gray, P. Guyot-Sionnest, and M. Pelton, Phys. Rev. Lett. 102, 107401 (2009).
[CrossRef]

Quidant, R.

A. G. Curto, G. Volpe, T. H. Taminiau, M. P. Kreuzer, R. Quidant, and N. F. van Hulst, Science 329, 930(2010).
[CrossRef]

P. Ghenuche, S. Cherukulappurath, T. H. Taminiau, N. F. van Hulst, and R. Quidant, Phys. Rev. Lett. 101, 116805 (2008).
[CrossRef]

Richter, L. J.

J. Aizpurua, G. W. Bryant, L. J. Richter, F. J. García de Abajo, B. K. Kelley, and T. Mallouk, Phys. Rev. B 71, 235420 (2005).
[CrossRef]

Rockstuhl, C.

J. Dorfmüller, R. Vogelgesang, W. Khunsin, C. Rockstuhl, C. Etrich, and K. Kern, Nano Lett. 10, 3596 (2010).
[CrossRef]

Taminiau, T. H.

A. G. Curto, G. Volpe, T. H. Taminiau, M. P. Kreuzer, R. Quidant, and N. F. van Hulst, Science 329, 930(2010).
[CrossRef]

P. Ghenuche, S. Cherukulappurath, T. H. Taminiau, N. F. van Hulst, and R. Quidant, Phys. Rev. Lett. 101, 116805 (2008).
[CrossRef]

Teperik, T.

R. Esteban, T. Teperik, and J. Greffet, Phys. Rev. Lett. 104, 026802 (2010).
[CrossRef]

van Hulst, N.

L. Novotny and N. van Hulst, Nat. Photon. 5, 83 (2011).
[CrossRef]

van Hulst, N. F.

A. G. Curto, G. Volpe, T. H. Taminiau, M. P. Kreuzer, R. Quidant, and N. F. van Hulst, Science 329, 930(2010).
[CrossRef]

P. Ghenuche, S. Cherukulappurath, T. H. Taminiau, N. F. van Hulst, and R. Quidant, Phys. Rev. Lett. 101, 116805 (2008).
[CrossRef]

Vogelgesang, R.

J. Dorfmüller, R. Vogelgesang, W. Khunsin, C. Rockstuhl, C. Etrich, and K. Kern, Nano Lett. 10, 3596 (2010).
[CrossRef]

Volpe, G.

A. G. Curto, G. Volpe, T. H. Taminiau, M. P. Kreuzer, R. Quidant, and N. F. van Hulst, Science 329, 930(2010).
[CrossRef]

Yan, J.-Y.

J.-Y. Yan, W. Zhang, S. Duan, X.-G. Zhao, and A. O. Govorov, Phys. Rev. B 77, 165301 (2008).
[CrossRef]

Zhang, W.

J.-Y. Yan, W. Zhang, S. Duan, X.-G. Zhao, and A. O. Govorov, Phys. Rev. B 77, 165301 (2008).
[CrossRef]

Zhao, X.-G.

J.-Y. Yan, W. Zhang, S. Duan, X.-G. Zhao, and A. O. Govorov, Phys. Rev. B 77, 165301 (2008).
[CrossRef]

Nano Lett. (2)

G. Bryant, F. J. García de Abajo, and J. Aizpurua, Nano Lett. 8, 631 (2008).
[CrossRef]

J. Dorfmüller, R. Vogelgesang, W. Khunsin, C. Rockstuhl, C. Etrich, and K. Kern, Nano Lett. 10, 3596 (2010).
[CrossRef]

Nat. Photon. (1)

L. Novotny and N. van Hulst, Nat. Photon. 5, 83 (2011).
[CrossRef]

Phys. Rev. B (5)

J. Aizpurua, G. W. Bryant, L. J. Richter, F. J. García de Abajo, B. K. Kelley, and T. Mallouk, Phys. Rev. B 71, 235420 (2005).
[CrossRef]

R. Artuso, G. W. Bryant, A. Garcia-Etxarri, and J. Aizpurua, Phys. Rev. B 83, 235406 (2011).
[CrossRef]

F. J. García de Abajo and A. Howie, Phys. Rev. B 65, 115418 (2002).
[CrossRef]

P. B. Johnson and R. W. Christy, Phys. Rev. B 6, 4370 (1972).
[CrossRef]

J.-Y. Yan, W. Zhang, S. Duan, X.-G. Zhao, and A. O. Govorov, Phys. Rev. B 77, 165301 (2008).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett. (4)

L. Novotny, Phys. Rev. Lett. 98, 266802 (2007).
[CrossRef]

R. Esteban, T. Teperik, and J. Greffet, Phys. Rev. Lett. 104, 026802 (2010).
[CrossRef]

M. Liu, T. Lee, S. K. Gray, P. Guyot-Sionnest, and M. Pelton, Phys. Rev. Lett. 102, 107401 (2009).
[CrossRef]

P. Ghenuche, S. Cherukulappurath, T. H. Taminiau, N. F. van Hulst, and R. Quidant, Phys. Rev. Lett. 101, 116805 (2008).
[CrossRef]

Science (1)

A. G. Curto, G. Volpe, T. H. Taminiau, M. P. Kreuzer, R. Quidant, and N. F. van Hulst, Science 329, 930(2010).
[CrossRef]

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.


Metrics