Abstract

We study the optical far-field and near-field characteristics, and the optical force effects of plasmonic disk-ring nanostructures. There are multiple Fano features resulting from the scattering interferences of the hybridized modes from the disk’s dipole and the ring’s higher-order modes. In particular, it is found that the optical binding force between the disk and the ring shows multiple sign reversals spectrally, from the dipole-quadrupole regime up to the dipole-decapole regime. We show that the zero-force points can be categorized into two types: the positive-to-negative ones resulting from the Fano dip and the negative-to-positive ones associated with the transitions between dipole-multipole modes. The multiple sign reversals of the optical forces are tunable by the geometrical size and gap of the disk and ring. Such characters make it possible to organize unusual optical matters from individual plasmonic nanoparticles.

© 2013 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. U. Fano, Phys. Rev. 124, 1866 (1961).
    [CrossRef]
  2. Y. S. Joe, A. M. Satanin, and C. S. Kim, Phys. Scr. 74, 259 (2006).
    [CrossRef]
  3. B. Gallinet and O. J. F. Martin, Phys. Rev. B 83, 235427 (2011).
    [CrossRef]
  4. A. E. Miroshnichenko, S. Flach, and Y. S. Kivshar, Rev. Mod. Phys. 82, 2257 (2010).
    [CrossRef]
  5. B. Luk’yanchuk, N. I. Zheludv, S. A. Maier, N. J. Halas, P. Nordlander, H. Giessen, and C. T. Chong, Nat. Mater. 9, 707 (2010).
    [CrossRef]
  6. N. Verellen, Y. Sonnefraud, H. Sobhani, F. Hao, V. V. Moshchalkov, P. V. Dorpe, P. Nordlander, and S. A. Maier, Nano Lett. 9, 1663 (2009).
    [CrossRef]
  7. F. Hao, Y. Sonnefraud, P. V. Dorpe, S. A. Maier, N. J. Halas, and P. Nordlander, Nano Lett. 8, 3983 (2008).
    [CrossRef]
  8. L. V. Brown, H. Sobhani, J. B. Lassiter, P. Nordlander, and N. J. Halas, ACS Nano 4, 819 (2010).
    [CrossRef]
  9. T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, H. F. Ghaemi, T. Thio, and P. A. Wolff, Nature 391, 667 (1998).
    [CrossRef]
  10. A. A. Yanik, A. E. Cetin, M. Huang, A. Arter, S. H. Mousavi, A. Khanikaev, J. H. Connor, G. Shvets, and H. Altug, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 108, 11784 (2011).
    [CrossRef]
  11. B. Gallinet and O. J. F. Martin, Opt. Express 19, 22167 (2011).
    [CrossRef]
  12. A. Ashkin, J. M. Dziedzic, J. E. Bjorkholm, and S. Chu, Opt. Lett., 11, 288 (1986).
    [CrossRef]
  13. K. C. Neuman and S. M. Block, Rev. Sci. Instrum. 75, 2787 (2004).
    [CrossRef]
  14. R. W. Bowman and M. J. Padgett, Rep. Prog. Phys. 76, 026401 (2013).
    [CrossRef]
  15. V. D. Miljković, T. Pakizeh, B. Sepulveda, P. Johansson, and M. Käll, J. Phys. Chem. C 114, 7472 (2010).
    [CrossRef]
  16. J. Ng, R. Tang, and C. T. Chan, Phys. Rev. B 77, 195407 (2008).
    [CrossRef]
  17. H. Liu, J. Ng, S. B. Wang, Z. H. Hang, C. T. Chan, and S. N. Zhu, New J. Phys. 13, 073040 (2011).
    [CrossRef]
  18. R. A. Nome, M. J. Guffey, N. F. Scherer, and S. K. Gray, J. Phys. Chem. A 113, 4408 (2009).
    [CrossRef]
  19. V. Demergis and E. L. Florin, Nano Lett. 12, 5756 (2012).
    [CrossRef]
  20. Q. Zhang, J. J. Xiao, X. M. Zhang, Y. Yao, and H. Liu, Opt. Express 21, 6601 (2013).
    [CrossRef]
  21. Y. Zhang, T. Q. Jia, H. M. Zhang, and Z. Z. Xu, Opt. Lett. 37, 4919 (2012).
    [CrossRef]
  22. J. Aizpurua, P. Hanarp, D. S. Sutherland, M. Käll, G. W. Bryant, and F. J. García de Abajo, Phys. Rev. Lett. 90, 057401 (2003).
    [CrossRef]
  23. Q. Zhang, J. J. Xiao, X. M. Zhang, and Y. Yao, Opt. Commun. 301–302, 121 (2013).
    [CrossRef]
  24. P. B. Johnson and R. W. Christy, Phys. Rev. B 6, 4370 (1972).
    [CrossRef]

2013 (3)

R. W. Bowman and M. J. Padgett, Rep. Prog. Phys. 76, 026401 (2013).
[CrossRef]

Q. Zhang, J. J. Xiao, X. M. Zhang, and Y. Yao, Opt. Commun. 301–302, 121 (2013).
[CrossRef]

Q. Zhang, J. J. Xiao, X. M. Zhang, Y. Yao, and H. Liu, Opt. Express 21, 6601 (2013).
[CrossRef]

2012 (2)

2011 (4)

H. Liu, J. Ng, S. B. Wang, Z. H. Hang, C. T. Chan, and S. N. Zhu, New J. Phys. 13, 073040 (2011).
[CrossRef]

A. A. Yanik, A. E. Cetin, M. Huang, A. Arter, S. H. Mousavi, A. Khanikaev, J. H. Connor, G. Shvets, and H. Altug, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 108, 11784 (2011).
[CrossRef]

B. Gallinet and O. J. F. Martin, Phys. Rev. B 83, 235427 (2011).
[CrossRef]

B. Gallinet and O. J. F. Martin, Opt. Express 19, 22167 (2011).
[CrossRef]

2010 (4)

A. E. Miroshnichenko, S. Flach, and Y. S. Kivshar, Rev. Mod. Phys. 82, 2257 (2010).
[CrossRef]

B. Luk’yanchuk, N. I. Zheludv, S. A. Maier, N. J. Halas, P. Nordlander, H. Giessen, and C. T. Chong, Nat. Mater. 9, 707 (2010).
[CrossRef]

L. V. Brown, H. Sobhani, J. B. Lassiter, P. Nordlander, and N. J. Halas, ACS Nano 4, 819 (2010).
[CrossRef]

V. D. Miljković, T. Pakizeh, B. Sepulveda, P. Johansson, and M. Käll, J. Phys. Chem. C 114, 7472 (2010).
[CrossRef]

2009 (2)

R. A. Nome, M. J. Guffey, N. F. Scherer, and S. K. Gray, J. Phys. Chem. A 113, 4408 (2009).
[CrossRef]

N. Verellen, Y. Sonnefraud, H. Sobhani, F. Hao, V. V. Moshchalkov, P. V. Dorpe, P. Nordlander, and S. A. Maier, Nano Lett. 9, 1663 (2009).
[CrossRef]

2008 (2)

F. Hao, Y. Sonnefraud, P. V. Dorpe, S. A. Maier, N. J. Halas, and P. Nordlander, Nano Lett. 8, 3983 (2008).
[CrossRef]

J. Ng, R. Tang, and C. T. Chan, Phys. Rev. B 77, 195407 (2008).
[CrossRef]

2006 (1)

Y. S. Joe, A. M. Satanin, and C. S. Kim, Phys. Scr. 74, 259 (2006).
[CrossRef]

2004 (1)

K. C. Neuman and S. M. Block, Rev. Sci. Instrum. 75, 2787 (2004).
[CrossRef]

2003 (1)

J. Aizpurua, P. Hanarp, D. S. Sutherland, M. Käll, G. W. Bryant, and F. J. García de Abajo, Phys. Rev. Lett. 90, 057401 (2003).
[CrossRef]

1998 (1)

T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, H. F. Ghaemi, T. Thio, and P. A. Wolff, Nature 391, 667 (1998).
[CrossRef]

1986 (1)

1972 (1)

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

1961 (1)

U. Fano, Phys. Rev. 124, 1866 (1961).
[CrossRef]

Aizpurua, J.

J. Aizpurua, P. Hanarp, D. S. Sutherland, M. Käll, G. W. Bryant, and F. J. García de Abajo, Phys. Rev. Lett. 90, 057401 (2003).
[CrossRef]

Altug, H.

A. A. Yanik, A. E. Cetin, M. Huang, A. Arter, S. H. Mousavi, A. Khanikaev, J. H. Connor, G. Shvets, and H. Altug, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 108, 11784 (2011).
[CrossRef]

Arter, A.

A. A. Yanik, A. E. Cetin, M. Huang, A. Arter, S. H. Mousavi, A. Khanikaev, J. H. Connor, G. Shvets, and H. Altug, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 108, 11784 (2011).
[CrossRef]

Ashkin, A.

Bjorkholm, J. E.

Block, S. M.

K. C. Neuman and S. M. Block, Rev. Sci. Instrum. 75, 2787 (2004).
[CrossRef]

Bowman, R. W.

R. W. Bowman and M. J. Padgett, Rep. Prog. Phys. 76, 026401 (2013).
[CrossRef]

Brown, L. V.

L. V. Brown, H. Sobhani, J. B. Lassiter, P. Nordlander, and N. J. Halas, ACS Nano 4, 819 (2010).
[CrossRef]

Bryant, G. W.

J. Aizpurua, P. Hanarp, D. S. Sutherland, M. Käll, G. W. Bryant, and F. J. García de Abajo, Phys. Rev. Lett. 90, 057401 (2003).
[CrossRef]

Cetin, A. E.

A. A. Yanik, A. E. Cetin, M. Huang, A. Arter, S. H. Mousavi, A. Khanikaev, J. H. Connor, G. Shvets, and H. Altug, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 108, 11784 (2011).
[CrossRef]

Chan, C. T.

H. Liu, J. Ng, S. B. Wang, Z. H. Hang, C. T. Chan, and S. N. Zhu, New J. Phys. 13, 073040 (2011).
[CrossRef]

J. Ng, R. Tang, and C. T. Chan, Phys. Rev. B 77, 195407 (2008).
[CrossRef]

Chong, C. T.

B. Luk’yanchuk, N. I. Zheludv, S. A. Maier, N. J. Halas, P. Nordlander, H. Giessen, and C. T. Chong, Nat. Mater. 9, 707 (2010).
[CrossRef]

Christy, R. W.

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

Chu, S.

Connor, J. H.

A. A. Yanik, A. E. Cetin, M. Huang, A. Arter, S. H. Mousavi, A. Khanikaev, J. H. Connor, G. Shvets, and H. Altug, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 108, 11784 (2011).
[CrossRef]

Demergis, V.

V. Demergis and E. L. Florin, Nano Lett. 12, 5756 (2012).
[CrossRef]

Dorpe, P. V.

N. Verellen, Y. Sonnefraud, H. Sobhani, F. Hao, V. V. Moshchalkov, P. V. Dorpe, P. Nordlander, and S. A. Maier, Nano Lett. 9, 1663 (2009).
[CrossRef]

F. Hao, Y. Sonnefraud, P. V. Dorpe, S. A. Maier, N. J. Halas, and P. Nordlander, Nano Lett. 8, 3983 (2008).
[CrossRef]

Dziedzic, J. M.

Ebbesen, T. W.

T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, H. F. Ghaemi, T. Thio, and P. A. Wolff, Nature 391, 667 (1998).
[CrossRef]

Fano, U.

U. Fano, Phys. Rev. 124, 1866 (1961).
[CrossRef]

Flach, S.

A. E. Miroshnichenko, S. Flach, and Y. S. Kivshar, Rev. Mod. Phys. 82, 2257 (2010).
[CrossRef]

Florin, E. L.

V. Demergis and E. L. Florin, Nano Lett. 12, 5756 (2012).
[CrossRef]

Gallinet, B.

B. Gallinet and O. J. F. Martin, Opt. Express 19, 22167 (2011).
[CrossRef]

B. Gallinet and O. J. F. Martin, Phys. Rev. B 83, 235427 (2011).
[CrossRef]

García de Abajo, F. J.

J. Aizpurua, P. Hanarp, D. S. Sutherland, M. Käll, G. W. Bryant, and F. J. García de Abajo, Phys. Rev. Lett. 90, 057401 (2003).
[CrossRef]

Ghaemi, H. F.

T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, H. F. Ghaemi, T. Thio, and P. A. Wolff, Nature 391, 667 (1998).
[CrossRef]

Giessen, H.

B. Luk’yanchuk, N. I. Zheludv, S. A. Maier, N. J. Halas, P. Nordlander, H. Giessen, and C. T. Chong, Nat. Mater. 9, 707 (2010).
[CrossRef]

Gray, S. K.

R. A. Nome, M. J. Guffey, N. F. Scherer, and S. K. Gray, J. Phys. Chem. A 113, 4408 (2009).
[CrossRef]

Guffey, M. J.

R. A. Nome, M. J. Guffey, N. F. Scherer, and S. K. Gray, J. Phys. Chem. A 113, 4408 (2009).
[CrossRef]

Halas, N. J.

L. V. Brown, H. Sobhani, J. B. Lassiter, P. Nordlander, and N. J. Halas, ACS Nano 4, 819 (2010).
[CrossRef]

B. Luk’yanchuk, N. I. Zheludv, S. A. Maier, N. J. Halas, P. Nordlander, H. Giessen, and C. T. Chong, Nat. Mater. 9, 707 (2010).
[CrossRef]

F. Hao, Y. Sonnefraud, P. V. Dorpe, S. A. Maier, N. J. Halas, and P. Nordlander, Nano Lett. 8, 3983 (2008).
[CrossRef]

Hanarp, P.

J. Aizpurua, P. Hanarp, D. S. Sutherland, M. Käll, G. W. Bryant, and F. J. García de Abajo, Phys. Rev. Lett. 90, 057401 (2003).
[CrossRef]

Hang, Z. H.

H. Liu, J. Ng, S. B. Wang, Z. H. Hang, C. T. Chan, and S. N. Zhu, New J. Phys. 13, 073040 (2011).
[CrossRef]

Hao, F.

N. Verellen, Y. Sonnefraud, H. Sobhani, F. Hao, V. V. Moshchalkov, P. V. Dorpe, P. Nordlander, and S. A. Maier, Nano Lett. 9, 1663 (2009).
[CrossRef]

F. Hao, Y. Sonnefraud, P. V. Dorpe, S. A. Maier, N. J. Halas, and P. Nordlander, Nano Lett. 8, 3983 (2008).
[CrossRef]

Huang, M.

A. A. Yanik, A. E. Cetin, M. Huang, A. Arter, S. H. Mousavi, A. Khanikaev, J. H. Connor, G. Shvets, and H. Altug, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 108, 11784 (2011).
[CrossRef]

Jia, T. Q.

Joe, Y. S.

Y. S. Joe, A. M. Satanin, and C. S. Kim, Phys. Scr. 74, 259 (2006).
[CrossRef]

Johansson, P.

V. D. Miljković, T. Pakizeh, B. Sepulveda, P. Johansson, and M. Käll, J. Phys. Chem. C 114, 7472 (2010).
[CrossRef]

Johnson, P. B.

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

Käll, M.

V. D. Miljković, T. Pakizeh, B. Sepulveda, P. Johansson, and M. Käll, J. Phys. Chem. C 114, 7472 (2010).
[CrossRef]

J. Aizpurua, P. Hanarp, D. S. Sutherland, M. Käll, G. W. Bryant, and F. J. García de Abajo, Phys. Rev. Lett. 90, 057401 (2003).
[CrossRef]

Khanikaev, A.

A. A. Yanik, A. E. Cetin, M. Huang, A. Arter, S. H. Mousavi, A. Khanikaev, J. H. Connor, G. Shvets, and H. Altug, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 108, 11784 (2011).
[CrossRef]

Kim, C. S.

Y. S. Joe, A. M. Satanin, and C. S. Kim, Phys. Scr. 74, 259 (2006).
[CrossRef]

Kivshar, Y. S.

A. E. Miroshnichenko, S. Flach, and Y. S. Kivshar, Rev. Mod. Phys. 82, 2257 (2010).
[CrossRef]

Lassiter, J. B.

L. V. Brown, H. Sobhani, J. B. Lassiter, P. Nordlander, and N. J. Halas, ACS Nano 4, 819 (2010).
[CrossRef]

Lezec, H. J.

T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, H. F. Ghaemi, T. Thio, and P. A. Wolff, Nature 391, 667 (1998).
[CrossRef]

Liu, H.

Q. Zhang, J. J. Xiao, X. M. Zhang, Y. Yao, and H. Liu, Opt. Express 21, 6601 (2013).
[CrossRef]

H. Liu, J. Ng, S. B. Wang, Z. H. Hang, C. T. Chan, and S. N. Zhu, New J. Phys. 13, 073040 (2011).
[CrossRef]

Luk’yanchuk, B.

B. Luk’yanchuk, N. I. Zheludv, S. A. Maier, N. J. Halas, P. Nordlander, H. Giessen, and C. T. Chong, Nat. Mater. 9, 707 (2010).
[CrossRef]

Maier, S. A.

B. Luk’yanchuk, N. I. Zheludv, S. A. Maier, N. J. Halas, P. Nordlander, H. Giessen, and C. T. Chong, Nat. Mater. 9, 707 (2010).
[CrossRef]

N. Verellen, Y. Sonnefraud, H. Sobhani, F. Hao, V. V. Moshchalkov, P. V. Dorpe, P. Nordlander, and S. A. Maier, Nano Lett. 9, 1663 (2009).
[CrossRef]

F. Hao, Y. Sonnefraud, P. V. Dorpe, S. A. Maier, N. J. Halas, and P. Nordlander, Nano Lett. 8, 3983 (2008).
[CrossRef]

Martin, O. J. F.

B. Gallinet and O. J. F. Martin, Phys. Rev. B 83, 235427 (2011).
[CrossRef]

B. Gallinet and O. J. F. Martin, Opt. Express 19, 22167 (2011).
[CrossRef]

Miljkovic, V. D.

V. D. Miljković, T. Pakizeh, B. Sepulveda, P. Johansson, and M. Käll, J. Phys. Chem. C 114, 7472 (2010).
[CrossRef]

Miroshnichenko, A. E.

A. E. Miroshnichenko, S. Flach, and Y. S. Kivshar, Rev. Mod. Phys. 82, 2257 (2010).
[CrossRef]

Moshchalkov, V. V.

N. Verellen, Y. Sonnefraud, H. Sobhani, F. Hao, V. V. Moshchalkov, P. V. Dorpe, P. Nordlander, and S. A. Maier, Nano Lett. 9, 1663 (2009).
[CrossRef]

Mousavi, S. H.

A. A. Yanik, A. E. Cetin, M. Huang, A. Arter, S. H. Mousavi, A. Khanikaev, J. H. Connor, G. Shvets, and H. Altug, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 108, 11784 (2011).
[CrossRef]

Neuman, K. C.

K. C. Neuman and S. M. Block, Rev. Sci. Instrum. 75, 2787 (2004).
[CrossRef]

Ng, J.

H. Liu, J. Ng, S. B. Wang, Z. H. Hang, C. T. Chan, and S. N. Zhu, New J. Phys. 13, 073040 (2011).
[CrossRef]

J. Ng, R. Tang, and C. T. Chan, Phys. Rev. B 77, 195407 (2008).
[CrossRef]

Nome, R. A.

R. A. Nome, M. J. Guffey, N. F. Scherer, and S. K. Gray, J. Phys. Chem. A 113, 4408 (2009).
[CrossRef]

Nordlander, P.

L. V. Brown, H. Sobhani, J. B. Lassiter, P. Nordlander, and N. J. Halas, ACS Nano 4, 819 (2010).
[CrossRef]

B. Luk’yanchuk, N. I. Zheludv, S. A. Maier, N. J. Halas, P. Nordlander, H. Giessen, and C. T. Chong, Nat. Mater. 9, 707 (2010).
[CrossRef]

N. Verellen, Y. Sonnefraud, H. Sobhani, F. Hao, V. V. Moshchalkov, P. V. Dorpe, P. Nordlander, and S. A. Maier, Nano Lett. 9, 1663 (2009).
[CrossRef]

F. Hao, Y. Sonnefraud, P. V. Dorpe, S. A. Maier, N. J. Halas, and P. Nordlander, Nano Lett. 8, 3983 (2008).
[CrossRef]

Padgett, M. J.

R. W. Bowman and M. J. Padgett, Rep. Prog. Phys. 76, 026401 (2013).
[CrossRef]

Pakizeh, T.

V. D. Miljković, T. Pakizeh, B. Sepulveda, P. Johansson, and M. Käll, J. Phys. Chem. C 114, 7472 (2010).
[CrossRef]

Satanin, A. M.

Y. S. Joe, A. M. Satanin, and C. S. Kim, Phys. Scr. 74, 259 (2006).
[CrossRef]

Scherer, N. F.

R. A. Nome, M. J. Guffey, N. F. Scherer, and S. K. Gray, J. Phys. Chem. A 113, 4408 (2009).
[CrossRef]

Sepulveda, B.

V. D. Miljković, T. Pakizeh, B. Sepulveda, P. Johansson, and M. Käll, J. Phys. Chem. C 114, 7472 (2010).
[CrossRef]

Shvets, G.

A. A. Yanik, A. E. Cetin, M. Huang, A. Arter, S. H. Mousavi, A. Khanikaev, J. H. Connor, G. Shvets, and H. Altug, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 108, 11784 (2011).
[CrossRef]

Sobhani, H.

L. V. Brown, H. Sobhani, J. B. Lassiter, P. Nordlander, and N. J. Halas, ACS Nano 4, 819 (2010).
[CrossRef]

N. Verellen, Y. Sonnefraud, H. Sobhani, F. Hao, V. V. Moshchalkov, P. V. Dorpe, P. Nordlander, and S. A. Maier, Nano Lett. 9, 1663 (2009).
[CrossRef]

Sonnefraud, Y.

N. Verellen, Y. Sonnefraud, H. Sobhani, F. Hao, V. V. Moshchalkov, P. V. Dorpe, P. Nordlander, and S. A. Maier, Nano Lett. 9, 1663 (2009).
[CrossRef]

F. Hao, Y. Sonnefraud, P. V. Dorpe, S. A. Maier, N. J. Halas, and P. Nordlander, Nano Lett. 8, 3983 (2008).
[CrossRef]

Sutherland, D. S.

J. Aizpurua, P. Hanarp, D. S. Sutherland, M. Käll, G. W. Bryant, and F. J. García de Abajo, Phys. Rev. Lett. 90, 057401 (2003).
[CrossRef]

Tang, R.

J. Ng, R. Tang, and C. T. Chan, Phys. Rev. B 77, 195407 (2008).
[CrossRef]

Thio, T.

T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, H. F. Ghaemi, T. Thio, and P. A. Wolff, Nature 391, 667 (1998).
[CrossRef]

Verellen, N.

N. Verellen, Y. Sonnefraud, H. Sobhani, F. Hao, V. V. Moshchalkov, P. V. Dorpe, P. Nordlander, and S. A. Maier, Nano Lett. 9, 1663 (2009).
[CrossRef]

Wang, S. B.

H. Liu, J. Ng, S. B. Wang, Z. H. Hang, C. T. Chan, and S. N. Zhu, New J. Phys. 13, 073040 (2011).
[CrossRef]

Wolff, P. A.

T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, H. F. Ghaemi, T. Thio, and P. A. Wolff, Nature 391, 667 (1998).
[CrossRef]

Xiao, J. J.

Q. Zhang, J. J. Xiao, X. M. Zhang, Y. Yao, and H. Liu, Opt. Express 21, 6601 (2013).
[CrossRef]

Q. Zhang, J. J. Xiao, X. M. Zhang, and Y. Yao, Opt. Commun. 301–302, 121 (2013).
[CrossRef]

Xu, Z. Z.

Yanik, A. A.

A. A. Yanik, A. E. Cetin, M. Huang, A. Arter, S. H. Mousavi, A. Khanikaev, J. H. Connor, G. Shvets, and H. Altug, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 108, 11784 (2011).
[CrossRef]

Yao, Y.

Q. Zhang, J. J. Xiao, X. M. Zhang, and Y. Yao, Opt. Commun. 301–302, 121 (2013).
[CrossRef]

Q. Zhang, J. J. Xiao, X. M. Zhang, Y. Yao, and H. Liu, Opt. Express 21, 6601 (2013).
[CrossRef]

Zhang, H. M.

Zhang, Q.

Q. Zhang, J. J. Xiao, X. M. Zhang, and Y. Yao, Opt. Commun. 301–302, 121 (2013).
[CrossRef]

Q. Zhang, J. J. Xiao, X. M. Zhang, Y. Yao, and H. Liu, Opt. Express 21, 6601 (2013).
[CrossRef]

Zhang, X. M.

Q. Zhang, J. J. Xiao, X. M. Zhang, Y. Yao, and H. Liu, Opt. Express 21, 6601 (2013).
[CrossRef]

Q. Zhang, J. J. Xiao, X. M. Zhang, and Y. Yao, Opt. Commun. 301–302, 121 (2013).
[CrossRef]

Zhang, Y.

Zheludv, N. I.

B. Luk’yanchuk, N. I. Zheludv, S. A. Maier, N. J. Halas, P. Nordlander, H. Giessen, and C. T. Chong, Nat. Mater. 9, 707 (2010).
[CrossRef]

Zhu, S. N.

H. Liu, J. Ng, S. B. Wang, Z. H. Hang, C. T. Chan, and S. N. Zhu, New J. Phys. 13, 073040 (2011).
[CrossRef]

ACS Nano (1)

L. V. Brown, H. Sobhani, J. B. Lassiter, P. Nordlander, and N. J. Halas, ACS Nano 4, 819 (2010).
[CrossRef]

J. Phys. Chem. A (1)

R. A. Nome, M. J. Guffey, N. F. Scherer, and S. K. Gray, J. Phys. Chem. A 113, 4408 (2009).
[CrossRef]

J. Phys. Chem. C (1)

V. D. Miljković, T. Pakizeh, B. Sepulveda, P. Johansson, and M. Käll, J. Phys. Chem. C 114, 7472 (2010).
[CrossRef]

Nano Lett. (3)

V. Demergis and E. L. Florin, Nano Lett. 12, 5756 (2012).
[CrossRef]

N. Verellen, Y. Sonnefraud, H. Sobhani, F. Hao, V. V. Moshchalkov, P. V. Dorpe, P. Nordlander, and S. A. Maier, Nano Lett. 9, 1663 (2009).
[CrossRef]

F. Hao, Y. Sonnefraud, P. V. Dorpe, S. A. Maier, N. J. Halas, and P. Nordlander, Nano Lett. 8, 3983 (2008).
[CrossRef]

Nat. Mater. (1)

B. Luk’yanchuk, N. I. Zheludv, S. A. Maier, N. J. Halas, P. Nordlander, H. Giessen, and C. T. Chong, Nat. Mater. 9, 707 (2010).
[CrossRef]

Nature (1)

T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, H. F. Ghaemi, T. Thio, and P. A. Wolff, Nature 391, 667 (1998).
[CrossRef]

New J. Phys. (1)

H. Liu, J. Ng, S. B. Wang, Z. H. Hang, C. T. Chan, and S. N. Zhu, New J. Phys. 13, 073040 (2011).
[CrossRef]

Opt. Commun. (1)

Q. Zhang, J. J. Xiao, X. M. Zhang, and Y. Yao, Opt. Commun. 301–302, 121 (2013).
[CrossRef]

Opt. Express (2)

Opt. Lett. (2)

Phys. Rev. (1)

U. Fano, Phys. Rev. 124, 1866 (1961).
[CrossRef]

Phys. Rev. B (3)

B. Gallinet and O. J. F. Martin, Phys. Rev. B 83, 235427 (2011).
[CrossRef]

J. Ng, R. Tang, and C. T. Chan, Phys. Rev. B 77, 195407 (2008).
[CrossRef]

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

Phys. Rev. Lett. (1)

J. Aizpurua, P. Hanarp, D. S. Sutherland, M. Käll, G. W. Bryant, and F. J. García de Abajo, Phys. Rev. Lett. 90, 057401 (2003).
[CrossRef]

Phys. Scr. (1)

Y. S. Joe, A. M. Satanin, and C. S. Kim, Phys. Scr. 74, 259 (2006).
[CrossRef]

Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1)

A. A. Yanik, A. E. Cetin, M. Huang, A. Arter, S. H. Mousavi, A. Khanikaev, J. H. Connor, G. Shvets, and H. Altug, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 108, 11784 (2011).
[CrossRef]

Rep. Prog. Phys. (1)

R. W. Bowman and M. J. Padgett, Rep. Prog. Phys. 76, 026401 (2013).
[CrossRef]

Rev. Mod. Phys. (1)

A. E. Miroshnichenko, S. Flach, and Y. S. Kivshar, Rev. Mod. Phys. 82, 2257 (2010).
[CrossRef]

Rev. Sci. Instrum. (1)

K. C. Neuman and S. M. Block, Rev. Sci. Instrum. 75, 2787 (2004).
[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.


Figures (5)

Fig. 1.
Fig. 1.

Sketch of the disk-ring structure and the incident light.

Fig. 2.
Fig. 2.

(a) SCS of the DRN (black-solid line) and the individual nanodisk (black-dashed line). The LFE of the individual nanoring (blue dash-dotted line) is also plotted. (b) OBF spectrum of the DRN. The reversal points are marked with A, B, and C with respect to the vertical dashed lines, and the other reversal points are marked with A, B, and C according to the vertical dotted lines.

Fig. 3.
Fig. 3.

Near-field amplitude patterns for frequencies near the six reversal points, as shown in Fig. 2, panel (a), (b), and (c) for the positive-to-negative ones (A, B, and C) while (d), (e), and (f) for the negative-to-positive points (A, B, and C). The upper (lower) contour in each panel corresponds to a frequency at the lower (higher) side of the reversal points.

Fig. 4.
Fig. 4.

Surface charge density for frequencies in Fig. 3. The OBF is either positive or negative, labeled by “Attraction” and “Repulsion” in each panel.

Fig. 5.
Fig. 5.

(a)–(c) OBF spectra for different g, Rdisk, and Rring. (d)–(f) Contour plots for (a)–(c), respectively.

Equations (1)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

c1=(f22f2+iγ2f)(f12f2+iγ1f)(f22f2+iγ2f)μ2A,

Metrics