Лазерная фабрикация плазмонных наноколец

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Физика


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Вестник ДВО РАН. 2015. № 3
УДК 535. 8
А.А. КУЧМИЖАК, С О. ГУРБАТОВ, О Б. ВИТРИК, Ю Н. КУЛЬЧИН
Лазерная фабрикация плазмонных наноколец
Разработан лазерный метод изготовления серебряных наноколец, основанный на воздействии на поверхность металлической пленки сфокусированного импульса наносекундной длительности и последующей полировке ее расфокусированным пучком ионов аргона. Подбор режимов лазерной абляции, а также толщины модифицируемой пленки позволяет контролировать диаметр и толщину полученных наноколец, а время последующей полировки пучком ионов аргона — их высоту. Картины рассеяния линейно-поляризованного лазерного излучения, падающего под наклоном на нанокольца, демонстрируют наличие характерного внутреннего фокуса рассеяния, смещенного относительно его центра на расстояние ~0,57R при наклонном освещении и находящегося в центре при нормальном падении лазерного пучка. Показано пятикратное усиление фотолюминесценции органического красителя родамина 6Ж вблизи серебряного нанокольца за счет увеличения напряженности электромагнитного поля вследствие возбуждения падающим лазерным излучением мультипольных локальных плазмонных резонансов, что подтверждается измеренными «темнопольными» спектрами рассеяния широкополосного оптического излучения, а также численными расчетами распределения полей и спектра рассеяния, выполненными на основе трехмерного метода конечных разностей во временной области.
Ключевые слова: лазерное наноструктурирование, наносекундные лазерные импульсы, металлические нанокольца, плазмонные моды, усиление фотолюминесценции.
Laser-assisted fabrication of plasmon nanorings. A.A. KUCHMIZHAK, S.O. GURBATOV (Institute of Automation and Control Processes, FEB RAS, Vladivostok), O.B. VITRIK, Yu.N. KULCHIN (Institute of Automation and Control Processes, FEB RAS, Far Eastern Federal University, Vladivostok).
Laser-assisted technique for silver nanoring fabrication, which includes the ablation of the metal film by focused nanosecond pulses and subsequent polishing by defocused beam of Ag ions was developed. The nanoring diameter and thickness can be controlled by optimizing both the pulse energy and the metal film thickness at laser ablation step, while the subsequent Ag ion beam polishing provides the ability to fabricate the nanoring with desirable height. Scattering patterns of linearly polarized laser beam obliquely illuminating the nanoring demonstrate the focal spot inside the nanoring shifted from its center at a distance of ~ 0. 57 Rrt. Five-fold enhancement of the photoluminescence signal from the Rhodamine 6G organic dye near the Ag nanoring was demonstrated. This enhancement was attributed to the increase of the electromagnetic field amplitude near the nanoring surface arising from excitation of the multipole plasmon modes traveling along the nanoring. This assumption was confirmed by dark-field back-scattering spectrum of the wide-band light emission, as well as numeric calculations of distribution of fields and scattering spectrum, based on 3D method of finite differences in time domain.
Key words: laser nanostructuring, nanosecond pulses, metal nanorings, plasmon modes, photoluminescence enhancement.
*КУЧМИЖАК Александр Андреевич — кандидат физико-математических наук, научный сотрудник, ГУРБАТОВ Станислав Олегович — кандидат физико-математических наук, младший научный сотрудник (Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, Владивосток), ВИТРИК Олег Борисович — доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник, профессор, КУЛЬЧИН Юрий Николаевич — академик, директор (Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, Дальневосточный федеральный университет, Владивосток). *Е-таП: alex. iacp. dvo@mail. ru
Работа поддержана грантами Российского фонда фундаментальных исследований (проекты № 15−02−8 810-а, 14−02−31 323-мол_а, 15−02−3 173), Правительства Р Ф (программа «Дальний Восток» Федерального агентства научных организаций), Министерства образования и науки Российской Федерации (постановление П218, договор .№ 02. G25. 31. 0116 между ОАО «Центр судоремонта & quot-Дальзавод"-» и Министерством образования и науки РФ).
Введение
Кольцевые наноструктуры на основе благородных металлов привлекают все большее внимание специалистов благодаря тому, что не только обеспечивают значительное усиление в них локализованного электромагнитного поля за счет возбуждения поверхностных плазмонов, но и позволяют реализовать возможность тонкой настройки плазмонных резонансов за счет вариации размера и формы колец [1, 5, 9, 19]. Такие наноструктуры уже нашли применение как высокоэффективные антенны в поверхностно-усиленной спектроскопии (SERS, SEIRA) [4], как ячейки оптических устройств сверхплотного хранения информации [3], как плазмонные волноводы в системах оптической передачи информации [8], а также в биологических и химических сенсорах [15]. Для создания кольцевых металлических наноструктур применяются, как правило, методы коллоидной [1], электронной [5] и ионно-лучевой литографии [4], а также химического синтеза [9], благодаря которым созданы не только единичные нанокольца различных размеров, геометрии и формы, но и их периодические массивы. Однако использование указанных методов требует применения дорогостоящего высокотехнологичного оборудования, зачастую недоступного широкому кругу исследователей. Существуют, однако, технологически гораздо более простые лазерные методы модификации поверхностей, которые уже продемонстрировали возможность создания широкой номенклатуры функциональных наноструктур [6, 10−12, 16, 17, 18, 20, 24].
В настоящей работе показано, что использование таких методов в сочетании с последующим реактивным ионным травлением позволяет изготавливать изолированные кольцевые серебряные наноструктуры с контролируемыми геометрическими размерами на диэлектрической подложке. Такие нанокольца способны увеличивать напряженность электромагнитного поля вблизи их поверхности в той же мере, что и структуры, изготовленные другими способами. Также продемонстрировано использование изготовленных лазерным методом наноколец в качестве функциональных плазмонных наноструктур для локального усиления сигнала фотолюминесценции.
Методы
В настоящей работе изготовление субмикронных колец осуществляется в два этапа. На первом этапе поверхность пленок серебра с толщиной 35 и 50 нм, нанесенных на кварцевую подложку оптического качества методом электронно-лучевого испарения, подвергается воздействию единичных импульсов второй (к = 532 нм) гармоники Nd: YAG-лазера (длительность импульса -7 нс, максимальная энергия в импульсе — 10 мДж), которые фокусируются на поверхности пленки с помощью объектива с числовой апертурой NA = 0,65 (конкретнее см. на рис. 1 [6]).
Результаты такого воздействия на поверхность 35 нм и 50 нм пленок Ag для различных значений энергии падающего импульса E проиллюстрированы на рис. 2a и 2 В соответственно. Из рисунков видно, что под воздействием лазерных импульсов на поверхности пленки формируются кольцевые структуры, представляющие собой сквозные отверстия, окруженные стенками из застывшего после модификации расплава серебра. Интересно, что такие структуры возникают только в случае облучения пленок импульсами наносекундной длительности, в то время как при использовании фемтосекундных лазерных импульсов (в этом случае в качестве источника излучения на рис. 1 используется фемтосекундный Т^аррЫге-лазер) колец из застывшего расплава вокруг сформированных отверстий не наблюдается.
По-видимому, в последнем случае за счет генерации термоупругих напряжений происходит отрыв пленки от подложки [18, 21], в результате чего кромка вокруг сформированного отверстия оказывается тонкой и рваной (рис. 2г). В случае же импульсов
Рис. 1. Экспериментальная установка для проведения лазерного структурирования металлических пленок и исследования оптических свойств полученных структур. Справа на вставках — исследование рассеивающих свойств серебряного нанокольца (I) и усиления сигнала фотолюминесценции органического красителя R6G (II)
Оо О О О
Е=68нДж Е=41 нДж Е=23нДж Е=7нДж Е=5,5нДж Рпп3=1,7мкм Р""а= 1,35 м км Р, т,=1,1мкм Р""а=0,65мкм ри,=0,325мкм
2 О О
б
О
& quot-д~|1мкм
Е=78нДж Р""д=1,5мкм Е=52нДж Р,?|, д=1,1мкм Е=21нДж Е=8нДж Е=6,5нДж Р"™8=0,75мкм Н"п9=0,55МКМ РЛд=0,Змкм
О О о г о 1мкм
Рис. 2. Лазерно-индуцированные сквозные отверстия в пленках Ag толщиной 35 нм (а) и 50 нм (в) при различных энергиях модифицирующего импульса нано-секундной длительности и соответствующие им кольцевые структуры (б и г), полученные после полировки ускоренными ионами Дг± д — сквозное отверстие в 50 нм пленке Ag, сформированное импульсом фемтосекундной длительности
наносекундной длительности реализуются иные термодинамические механизмы, обусловленные подповерхностным кипением в толще серебряной пленки, что в конечном счете приводит к растеканию расплавленного материала и его застыванию в виде кольца с гладкой равномерной кромкой по краям отверстия [13, 14]. Из рис. 2 а, в также видно, что в случае достаточно больших значений энергии наносекундных импульсов (E & gt- 41 нДж для 35 нм пленки и E & gt- 52 нДж для 50 нм пленки) по краям колец наблюдаются дополнительные выбросы в виде «короны», что является нежелательным эффектом с точки зрения достижения правильной геометрической формы для кольцевых структур. В случае меньших энергий, когда радиусы полученных структур R лежат в пределах от 325 нм до 1,1 мкм для 35 нм пленки и от 300 нм до 0,75 мкм для 50 нм пленки, структуры приобретают почти правильную кольцевую форму.
По результатам АСМ-исследования, высота всех правильных кольцевых структур превышает 200 нм, что значительно больше толщины исходной серебряной пленки. Это открывает возможность изготовления отдельно лежащих на диэлектрической подложке металлических наноколец за счет послойного удаления остатков окружающего их серебряного покрытия. Для этого на втором этапе изготовления используется метод реактивного ионного травления (Hitachi I4000), обеспечивающий среднюю скорость утонения, равную ~0,33 нм/с. Чтобы избежать плавления металла под действием греющего пучка ионов аргона, процесс полировки включает несколько последовательных циклов облучения, не превышающих 15 с каждый, с перерывами для остывания пленки в течение 1 мин. На рис. 2 б, г представлен результат утонения наноструктур, показанных на рис. 2 а, в, в течение суммарного времени воздействия пучка ионов 110 и 155 с соответственно. Видно, что такое воздействие приводит к удалению металлической пленки из окрестности наноколец, причем полировка не искажает геометрической формы последних. Высота стенок полученных колец с высокой точностью задается временем воздействия утоняющего пучка, и в данной работе эта высота выбрана равной 200 и 250 нм для структур на основе 35 нм и 50 нм пленок соответственно. Толщина колец зависит от толщины модифицируемой пленки и составляет 150 и 200 нм для структур на основе 35 нм и 50 нм пленок соответственно.
Оптические свойства металлических наноколец
Структура в виде металлического нанокольца, радиус которого Rring существенно превышает его толщину t (Rring & gt->- t), представляет собой оптическую наноантенну, которая усиливает падающее электромагнитное излучение за счет возбуждения плазмонных мод [4, 22], а также обеспечивает трансформацию распространяющегося излучения в сильные эва-несцентные поля [2]. Лазерная технология фабрикации наноколец, обладая отмеченными выше преимуществами, не дает, однако, возможности формирования наноструктур с однородным по их длине сечением (см. рис. 2). В данной работе мы демонстрируем, что данная особенность не оказывает влияния на способность наноколец концентрировать и удерживать в его окрестности электромагнитное излучение оптических частот. Для этого мы сформировали описанным выше методом единичное нанокольцо серебра радиусом Rring = 1,1 мкм, средней толщиной t = 150 нм и высотой h = 200 нм непосредственно на сколотом торце отрезка волоконного световода (ВС) Thorlabs S460-HP длиной 10 см. Высокая точность позиционирования лазерного пучка, модифицирующего нанесенную на торец пленку серебра, позволила изготовить нанокольцо с указанными размерами в геометрических пределах оптической сердцевины ВС диаметром ~3,95 мкм (рис. 3а, см. вклейку). Такое техническое решение существенно облегчает механические манипуляции с нанокольцом, а также обеспечивает дополнительную возможность его возбуждения направляемым по световоду пучком с практически идеальным гауссовым профилем распределения интенсивности при обеспечении в ВС одномодового режима распространения —
при X & gt- 470 нм (www. thorlabs. de), что, как мы покажем далее, оказалось весьма полезным в задачах регистрации фотолюминесцентных изображений.
Оптическое изображение картины рассеяния s-поляризованного излучения непрерывного полупроводникового лазера с центральной длиной волны X = 475 нм, освещающего нанокольцо под углом 70° по отношению к оси ВС (рис. 3б, см. вклейку), отчетливо выявляет наличие фокального пятна внутри нанокольца, смещенного относительно его центра на расстояние порядка ~0,6 Rrfng. Отметим, что данный результат качественно и количественно согласуется с результатом, полученным для колец существенно большего диаметра (вплоть до 20 мкм [2, 22]), демонстрируя универсальный характер рассеяния лазерного излучения на таких структурах. Отметим, что схожие картины рассеяния наблюдаются также при освещении наноколец различного радиуса источниками с другими длинами волн (в данной работе не рассматриваются). Таким образом, оптические свойства изготовленных лазерным методом наноколец, несмотря на некоторое несовершенство их геометрической формы, сравнимы со свойствами химически синтезированных монокристаллических наноколец серебра идеальной геометрической формы, а также колец, изготовленных методом электронно-лучевой литографии [2, 4, 22, 23].
Наличие подобного фокуса обычно объясняется конструктивной интерференцией лазерного излучения, рассеянного от поверхности нанокольца. Возможно также, что определенный вклад в картину рассеяния вносят возбуждающиеся в нанокольце эванесцентные моды высоких порядков [2], а также «темные» плазмонные моды [4]. Последнее предположение, очевидно, опровергается тем фактом, что идентичные «ближне-польные» картины рассеяния наблюдаются как от металлических, так и от диэлектрических наноколец одного размера [2].
Яркое сине-зеленое свечение (рис. 3 В, см. вклейку) изготовленного лазерным методом нанокольца, наблюдаемое при рассеянии излучения широкополосного источника белого света, освещающего нанокольцо в режиме темного поля (см. вставку I на рис. 1), по-видимому, свидетельствует о возбуждении множественных плазмонных мод в видимой области спектра. Для измерения «темнопольного» спектра рассеяния нанокольца с минимизированной засветкой от поверхности ВС, излучение, рассеянное от нанокольца, освещаемого источником белого света, собиралось посредством оптического микроскопа, оснащенного объективом с числовой апертурой NA = 0,9 (x100), и направлялось на чувствительный спектрометр (Andor Shamrock 303i) с охлаждаемой CCD-камерой (Newton 971). Результат измерения спектра рассеяния содержащего нанокольцо участка поверхности ВС, нормированного по отношению к спектрам, измеренным от ровной поверхности ВС, а также к спектру источника белого света, приведен на рис. 3 г (см. вклейку). Как видно, экспериментально измеренный пик рассеяния приходится на диапазон длин волн 480−580 нм, что в целом согласуется с визуально наблюдаемым в «темном поле» оттенком свечения наноструктуры (рис. 3в).
Для интерпретации экспериментальных результатов мы провели численное моделирование рассеяния оптического излучения на нанокольце трехмерным методом конечных разностей во временной области (программный пакет Lumerical Solutions. -www. lumerical. com). В рассматриваемой модели нанокольцо серебра с указанными выше геометрическими размерами (рис. 3а) располагалось на кварцевой подложке (nsub = 1,45) и освещалось гауссовым источником с центральной длиной волны X = 420 нм и полушириной спектра AX = 300 нм при нормальном падении. Моделирование дисперсионной зависимости серебра в спектральном диапазоне возбуждающего источника излучения осуществлялось с использованием мультикоэффициентной модели (www. lumerical. com), осуществляющей подгон параметров по экспериментальным данным, приведенным в работе [7].
Результаты расчета спектра рассеяния нанокольца в видимой области спектра демонстрируют хорошее согласие с результатами экспериментальных измерений (рис. 3г). Очевидное различие расчетного и измеренного спектров рассеяния в ближней ИК-области,
К статье: А. А. Кучмижак, С. О. Гурбатов, О. Б. Витрик, Ю. Н. Кульчин «Лазерная фабрикация плазмонных наноколец»
а
Rri""~1.1 мкм
t=150±20 нм тя**
2 мкм
h=200±10 нм J
Интенсивность (фотолюминесценции, отн. ед.
Рис. 3. Оптические свойства серебряного нано-кольца. а — СЭМ-изображение (под углом 45°) нанокольца, изготовленного на торце волоконного световода в пределах его оптической сердцевины (зеленая окружность указывает размер сердцевины световода- на вставке приведены реальные размеры нанокольца) — б — оптическое изображение, демонстрирующее характерную картину рассеяния s-поляризованного лазерного излучения с центральной длиной волны X = 475 нм, освещающего нанокольцо под углом 70° относительно оптической оси световода (синяя стрелка указывает направление падения лазерного луча) — в — «тем-нопольное» оптическое изображение нанокольца, полученное при освещении его неполяризован-ным широкополосным источником белого света (белые окружности показывают реальные размеры нанокольца) — г — экспериментально измеренный и расчетный нормированные спектры рассеяния серебряного нанокольца. На вставках приведены рассчитанные распределения нормированного квадрата напряженности электромагнитного поля (Е / Е0)2 вблизи указанного нанокольца, выполненные при его освещении узкополосным источником с длинами волн 475 и 532 нм. Направление поляризации источника излучения показано оранжевой стрелкой. Масштабная полоска — 600 нм
Рис. 4. Усиление фотолюминесценции на серебряном на-нокольце. а, б — оптические изображения фотолюминесценции спиртового раствора родамина 6Ж, нанесенного на торец волоконного световода, содержащего серебряное на-нокольцо (а) и в случае отсутствия кольца (б) на сердцевине световода (зеленая окружность указывает геометрическое положение оптической сердцевины световода с диаметром 4 мкм, белые — положение нанокольца, смещенного относительно центра сердцевины световода на ~1 мкм) — в — распределения интенсивности фотолюминесценции, измеренные вдоль направлений, отмеченных литерами, А и Б
по-видимому, связано с возбуждением в модельном случае локальных плазмонных резонансов низких порядков [2], в то время как наблюдение таких мод в экспериментальном спектре рассеяния невозможно вследствие отсутствия соответствующих спектральных компонент в используемом источнике белого света. Отсутствие «острого» резонанса в спектре рассеяния нанокольца в видимой части оптического спектра, скорее всего, связано с возбуждением большого числа плазмонных мод высоких порядков, из-за перекрытия спектральных кривых которых и формируется единый широкий спектр рассеяния [2]. Это позволяет получить усиленные электромагнитные поля вблизи стенок, а также внутри нанокольца для широкого диапазона длин волн. Данное предположение подтверждается численными расчетами распределения нормированной напряженности электромагнитного поля ((E / E0)2, где Е0 — напряженность возбуждающего источника излучения) вокруг нанокольца, выполненными при его освещении линейно-поляризованным гауссовым источником с X = 475 и 532 нм (см. вставки на рис. 3г).
Усиление фотолюминесценции органического красителя на нанокольце
В данной работе мы продемонстрируем, что локализованное вблизи нанокольца поле может быть использовано для усиления сигнала фотолюминесценции (ФЛ) одного из наиболее распространенных органических красителей — родамина 6Ж (Р6Ж). Спиртовой раствор Р6Ж наносили на торец ВС микроинъектором. Освещение нанокольца осуществляли при помощи излучения непрерывного лазерного источника с центральной длиной волны 532 нм (Milles Griot) (см. вставку II на рис. 1), вводимого в отрезок ВС, на торце которого располагалась наноантенна.
Изображение Ф Л красителя детектировали при помощи высокоразрешающего оптического микроскопа (XIROX KH-7700), оснащенного объективом с числовой апертурой NA = 0,8 (х100). Рассеянное излучение накачки ослабляется на 6 порядков при помощи помещенного перед ПЗС-камерой длинноволнового фильтра, в то же время практически не ослабляющего интенсивность излучения на длине волны люминесценции. На рис. 4а (см. вклейку) представлено изображение ФЛ слоя Р6Ж, нанесенного на торец ВС и содержащего серебряное нанокольцо в области оптической сердцевины. Видно, что наиболее интенсивная ФЛ наблюдается вблизи стенок нанокольца, что, как обсуждалось выше, связано с усилением интенсивности падающего электромагнитного поля («горячие точки»).
Неравномерность сигнала фотолюминесценции вдоль нанокольца в данном эксперименте, очевидно, определяется несимметричностью его расположения относительно центра оптической сердцевины (см. рис. 4а) и, соответственно, неравномерной засветкой поверхности кольца. Необходимо также отметить некоторое усиление ФЛ в центре кольца (показано зеленой стрелкой на рис. 4 В, см. вклейку), что, по-видимому, связано со смещением внутреннего фокуса рассеяния в центр кольца в случае его освещения лазерным излучением при нормальном падении [2, 4]. Для сравнения изображение фотолюминесценции было записано для случая нанесения Р6Ж на гладкую сколотую поверхность идентичного световода, не содержащую каких-либо неоднородно-стей в области оптической сердцевины (рис. 4б, см. вклейку). По сравнению со случаем освещения нанокольца интенсивность ФЛ в данном случае существенно меньше, причем ее пространственное распределение в области сердцевины ВС в целом соответствует распределению интенсивности возбуждающего поля, указывая на ключевой вклад нанокольца в усиление сигнала. Сравнение приведенных результатов измерений (рис. 4в) демонстрирует достижение максимального усиления интенсивности фотолюминесценции вблизи серебряного нанокольца приблизительно в 5,5 раза. Отметим, что полученное значение не намного меньше фактора усиления (~7,5 раза [4]), достигнутого с использованием монокристаллического химически синтезированного серебряного кольца идеальной
геометрической формы, указывая на применимость высокопроизводительной лазерной технологии для изготовления таких оптических элементов.
Выводы
Таким образом, в работе продемонстрирован простой и высокопроизводительный лазерный метод изготовления серебряных наноколец, основанный на воздействии на поверхность металлической пленки сфокусированного импульса наносе-кундной длительности с последующей полировкой расфокусированным пучком ионов аргона. За счет подбора режимов лазерной абляции (оптический размер пятна, энергия в импульсе и т. д.), а также толщины модифицируемой пленки данный метод позволяет контролировать диаметр и толщину полученных наноколец, а время последующей полировки пучком ионов аргона позволяет создавать нанокольца нужной высоты. Картины рассеяния линейно-поляризованного лазерного излучения, падающего под наклоном на нанокольца, демонстрируют наличие характерного внутреннего фокуса рассеяния, смещенного относительно его центра на расстояние 0,57 Rring при наклонном освещении и находящегося в центре при нормальном падении лазерного пучка. Зафиксировано пятикратное усиление фотолюминесценции органического красителя родамина 6Ж вблизи серебряного нанокольца. Усиление фотолюминесценции достигается за счет увеличения напряженности электромагнитного поля вблизи поверхности нанокольца вследствие возбуждения падающим лазерным излучением мультипольных локальных плазмонных резонансов, что подтверждается измеренными «темнопольными» спектрами рассеяния широкополосного оптического излучения, а также численными расчетами распределения полей и спектра рассеяния, выполненными на основе трехмерного метода конечных разностей во временной области.
ЛИТЕРАТУРА
1. Aizpurua J., Hanarp P., Sutherland D.S., Kall M., Bryant G.W., De Abajo F.G. Optical properties of gold nanorings // Phys. Rev. Lett. 2003. Vol. 90, N 57 401.
2. Babayan Y., McMahon J.M., Li S., Gray S.K., Schatz G.C., Odom T.W. Confining standing waves in optical corrals // ASC Nano. 2009. Vol. 3. P. 615−620.
3. Chiu K.P., Lai K.F., Tsai D.P. Application of surface polariton coupling between nano recording marks to optical data storage // Optics Express. 2008. Vol. 16. P. 13 885−13 892.
4. Gong H. -M., Zhou L., Su X. -R., Xiao S., Liu S. -D., Wang Q. -Q. Illuminating dark plasmons of silver nano-antenna rings to enhance exciton-plasmon interactions // Adv. Func. Mat. 2009. Vol. 19. P. 298−303.
5. Hao F., Nordlander P., Burnett M.T., Maier S.A. Enhanced tunability and linewidth sharpening of plasmon resonances in hybridized metallic ring / disk nanocavities // Phys. Rev. B. 2007. Vol. 76. N 245 417.
6. Ionin A.A., Kudryashov S.I., Makarov S.V., Rudenko A.A., Kulchin Yu.N., Vitrik O.B., Efimov T.V., Kuch-mizhak A.A. Flash-imprinting of intense femtosecond surface plasmons for advanced nanoantenna fabrication // Optics Lett. 2015. Vol. 40. P. 1249−1251.
7. Johnson P.B., Christy R.W. Optical constants of the noble metals // Phys. Rev. B. 1972. Vol. 6. N 4370.
8. Jung K. -Y., Texeira F.L., Reano R.M. Au/SiO2 nanoring plasmon waveguides at optical communications band // J. Lightwave Technology. 2007. Vol. 25. P. 2757−2765.
9. Kim S., Jun J. -M., Choi D. -G., Jung H. -T., Yang S. -M. Patterned arrays of Au rings for localized surface plasmon resonance // Langmuir. 2006. Vol. 22. P. 7109−7112.
10. Koch J., Korte F., Bauer T., Fallnich C., Chichkov B.N. Nanotexturing of gold films by femtosecond laser-induced melt dynamics // Appl. Phys. A. 2005. Vol. 81. P. 325−328.
11. Kuchmizhak A.A., Kulchin Yu.N., Vitrik O.B., Savchuk A.G., Makarov S.V., Kudryashov S.I., Ionin A.A. Optical apertureless fiber microprobe for surface laser modification of metal films with sub-100nm resolution // Optics Commun. 2013. Vol. 308. P. 125−129.
12. Kulchin Yu.N., Vitrik O.B., Kuchmizhak A.A., Emel'-yanov V.I., Ionin A.A., Kudryashov S.I., Makarov S.V. Formation of crown-like and related nanostructures on a thin supported gold film irradiated by single diffraction-limited nanosecond laser pulses // Phys. Rev. E. 2014. Vol. 90. N 23 017.
13. Kulchin Yu.N., Vitrik O.B., Kuchmizhak A.A., Savchuk A.G., Nepomnyashchii A.A., Danilov P.A., Samokhin A.A. Formation of nanobumps and nanoholes in thin metal films by strongly focused nanosecond laser pulses // J. Exp. Theor. Phys. 2014. Vol. 119. P. 15−23.
14. Kulchin Yu.N., Vitrik O.B., Kuchmizhak A.A., Nepomnyashchii A.V., Savchuk A.G., Ionin A.A., Makarov S.V. Through nanohole formation in thin metallic film by single nanosecond laser pulses using optical dielectric apertureless probe // Optics Letters. 2013. Vol. 38. P. 1452−1454.
15. Larsson E.M., Alegret J., Kall M., Sutherland D.S. Sensing characteristics of NIR localized surface plasmon resonances in gold nanorings for application as ultrasensitive biosensors // Nano Lett. 2007. Vol. 7. P. 1256−1263.
16. Moening J.P., Thanawala S.S., Georgiev D.G. Formation of high-aspect-ratio protrusions on gold films by localized pulsed laser irradiation // Appl. Phys. A. 2009. Vol. 95. P. 635−638.
17. Nakata Y., Tsuchida K., Miyanaga N., Furusho H. Liquidly process in femtosecond laser processing // Appl. Surf. Science. 2009. Vol. 255. P. 9761−9763.
18. Nakata Y., Miyanaga N., Momoo K., Hiromoto T. Solid-liquid-solid process for forming free-standing gold nanowhisker superlattice by interfering femtosecond laser irradiation // Appl. Surf. Science. 2013. Vol. 274. P. 27−32.
19. Nordlander P. The ring: A leitmotif in plasmonics // ASC Nano. 2009. Vol. 3. P. 488.
20. Reininghaus M., Wortmann D., Cao Z., Hoffmann J.M., Taubner T. Fabrication and spectral tuning of standing gold infrared antennas using single fs-laser pulses // Optics Express. 2013. Vol. 21. P. 32 176−32 183.
21. Unger C., Koch J., Overmeyer L., Chichkov B.N. Time-resolved studies of femtosecond-laser induced melt dynamics // Optics Express. 2012. Vol. 20. P. 24 864−24 872.
22. Zhang Q., Shan X. -Y., Zhou L., Zhan T. -R., Wang C. -X., Li M., Jia J. -F., Zi J., Wang Q. -Q., Xue Q. -K. Scattering focusing and localized surface plasmons in a single Ag nanoring // Appl. Phys. Lett. 2010. Vol. 97. N 261 107.
23. Zhou L., Fu X. -F., Yu L., Zhang X., Yu X. -F., Hao Z. -H. Crystal structure and optical properties of silver nanoring // Appl. Phys. Lett. 2009. Vol. 94. N 153 102.
24. Zywietz U., Evlyukhin A.B., Reinhardt C., Chichkov B.N. Laser printing of silicon nanoparticles with resonant optical electric and magnetic responses // Nature Commun. 2014. Vol. 5. N 3402.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой