TeraHertz detection enabled by mOleculaR optomechanics

Informations projet

THOR

N° de convention de subvention: 829067

DOI

10.3030/829067

Projet clôturé

Date de signature de la CE 16 Janvier 2019

Date de début 1 Mars 2019

Date de fin 31 Août 2022

Financé au titre de

• EXCELLENT SCIENCE - Future and Emerging Technologies (FET)

Coût total

€ 3 274 122,50

Contribution de l’UE

€ 3 274 122,50

Coordonné par

UNIVERSITAT POLITECNICA DE VALENCIA
Spain

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Les liens vers les livrables et les publications des projets du 7e PC, ainsi que les liens vers certains types de résultats spécifiques tels que les jeux de données et les logiciels, sont récupérés dynamiquement sur OpenAIRE .

Livrables

Documents, reports (5)

Validation of experimental Raman spectra of the target molecules with strong Raman activity in the 1-30 THz region

Report on fabrication in integrated technology platform of dual THz-visible nanocavities with high g0/2π>10 GHz and C>1

Demonstration of hybrid nanocavities with Q > 1,000, and structured reservoir engineering

Report on the tradeoff between linewidth, confinement /optomechanical coupling strength, and geometry robustness

Molecular THz detector: Proof-of-concept

Open Research Data Pilot (1)

Data Management Plan

Websites, patent fillings, videos etc. (1)

Full website launch and final logo

Publications

Peer reviewed articles (35)

Integrated Sideband-Resolved SERS with a Dimer on a Nanobeam Hybrid

Auteurs: Ilan Shlesinger, Isabelle M. Palstra, and A. Femius Koenderink
Publié dans: Phys. Rev. Lett., Numéro Vol. 130, Numéro 1, 2023, Page(s) 016901, ISSN 1079-7114
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.130.016901

Breaking the Selection Rules of Spin-Forbidden Molecular Absorption in Plasmonic Nanocavities

Auteurs: Ojambati, Femi; Deacon, William M; Chikkaraddy, Rohit; Readman, Charlie; Lin, Qianqi; Koczor-Benda, Zsuzsanna; Rosta, Edina; Scherman, Oren; Baumberg, Jeremy
Publié dans: ACS Photonics, Numéro 7, 2020, Page(s) 2337-2342, ISSN 2330-4022
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.17863/cam.56388

Dispersive optomechanics of supercavity modes in high-index disks

Auteurs: Laura Mercadé, Ángela Barreda, Alejandro Martínez
Publié dans: Optics Letters, Numéro 45/18, 2020, Page(s) 5238, ISSN 0146-9592
Éditeur: Optical Society of America
DOI: 10.1364/ol.402398

SERS Detection via Individual Bowtie Nanoantennas Integrated in Si 3 N 4 Waveguides

Auteurs: Amadeu Griol; Roel Baets; Alejandro Martínez; Javier Losada; Ali Raza; Aina Serrano; Stéphane Clemmen
Publié dans: IEEE journal of selected topics in quantum electronics, Numéro Vol. 25. Nº 3, 2019, ISSN 1077-260X
Éditeur: Institute of Electrical and Electronics Engineers
DOI: 10.1109/jstqe.2019.2896200

Molecular Screening for Terahertz Detection with Machine-Learning-Based Methods

Auteurs: Zsuzsanna Koczor-Benda; Alexandra L. Boehmke; Angelos Xomalis; Rakesh Arul; Charlie Readman; Jeremy J. Baumberg; Edina Rosta
Publié dans: Physical Review X, Numéro Vol. 11, Numéro 4, 2021, Page(s) 041035, ISSN 2160-3308
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevx.11.041035

Interfering Plasmons in Coupled Nanoresonators to Boost Light Localization and SERS

Auteurs: Angelos Xomalis, Xuezhi Zheng, Angela Demetriadou, Alejandro Martínez, Rohit Chikkaraddy, Jeremy J. Baumberg
Publié dans: Nano Letters, Numéro 21/6, 2021, Page(s) 2512-2518, ISSN 1530-6984
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c04987

Optical probes of molecules as nano-mechanical switches.

Auteurs: Dean Kos; Giuliana Di Martino; Alexandra Boehmke; Bart de Nijs; Dénes Berta; Tamás Földes; Sara Sangtarash; Edina Rosta; Hatef Sadeghi; Jeremy J. Baumberg
Publié dans: Nature Communications, Numéro 11, 2020, Page(s) 5905 (2020), ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.17863/cam.59173

Quantum description of surface-enhanced resonant Raman scattering within a hybrid-optomechanical model

Auteurs: Tomáš Neuman, Ruben Esteban, Geza Giedke, Mikołaj K. Schmidt, Javier Aizpurua
Publié dans: Physical Review A, Numéro 100/4, 2019, Page(s) 043422, ISSN 2469-9926
Éditeur: American Pysical Society
DOI: 10.1103/physreva.100.043422

Optomechanical Collective Effects in Surface-Enhanced Raman Scattering from Many Molecules

Auteurs: Zhang, Yuan; Aizpurua, Javier; Esteban, Ruben
Publié dans: ACS Photonics, Numéro 7-7, 2020, Page(s) 1676–1688, ISSN 2330-4022
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acsphotonics.0c00032

Single photon multiclock lock-in detection by picosecond time stamping

Auteurs: Jeremy J. Baumberg; Lukas A. Jakob; William M. Deacon; Oliver Hicks; Ilya Manyakin; Oluwafemi Stephen Ojambati; Michael Traxler
Publié dans: Optica, Numéro Vol. 8, issue 12, 2021, Page(s) 1646-1653, ISSN 2334-2536
Éditeur: Optica Publishing Group
DOI: 10.1364/optica.441487

Addressing molecular optomechanical effects in nanocavity-enhanced Raman scattering beyond the single plasmonic mode

Auteurs: Yuan Zhang, Ruben Esteban, Roberto A. Boto, Mattin Urbieta, Xabier Arrieta, ChongXin Shan, Shuzhou Li, Jeremy J. Baumberg, Javier Aizpurua
Publié dans: Nanoscale, Numéro 13/3, 2021, Page(s) 1938-1954, ISSN 2040-3364
Éditeur: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/d0nr06649d

Integrated Molecular Optomechanics with Hybrid Dielectric–Metallic Resonators

Auteurs: Ilan Shlesinger; Kévin G. Cognée; Ewold Verhagen; A. Femius Koenderink
Publié dans: ACS Photonics, Numéro 8, 12, 2021, Page(s) 3506–3516, ISSN 2330-4022
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acsphotonics.1c00808

Collective Mid-Infrared Vibrations in Surface-Enhanced Raman Scattering.

Auteurs: Niclas S. Mueller; Rakesh Arul; Lukas A. Jakob; Matthew Oliver Blunt; Tamás Földes; Edina Rosta; Jeremy J. Baumberg
Publié dans: Nano Letters, Numéro 15306992, 2022, Page(s) 7254–7260, ISSN 1530-6992
Éditeur: ACS Publications
DOI: 10.17863/cam.88941

Continuous-wave frequency upconversion with a molecular optomechanical nanocavity.

Auteurs: Wen Chen; Philippe Roelli; Huatian Hu; Sachin Verlekar; Sakthi Priya Amirtharaj; Ángela I. Barreda; Tobias J. Kippenberg; Miroslavna Kovylina; Ewold Verhagen; Alejandro Martínez; Christophe Galland
Publié dans: Science, Numéro VOL. 374, NO. 6572, 2021, Page(s) 1264-1267, ISSN 0036-8075
Éditeur: American Association for the Advancement of Science
DOI: 10.1126/science.abk3106

Boosting Optical Nanocavity Coupling by Retardation Matching to Dark Modes

Auteurs: Rohit Chikkaraddy, Junyang Huang, Dean Kos, Eoin Elliott, Marlous Kamp, Chenyang Guo, Jeremy J. Baumberg, and Bart de Nijs
Publié dans: ACS Photonics 2023, Numéro 10 (2), 2023, Page(s) 493-499, ISSN 2330-4022
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acsphotonics.2c01603

Intrinsic luminescence blinking from plasmonic nanojunctions

Auteurs: Wen Chen, Philippe Roelli, Aqeel Ahmed, Sachin Verlekar, Huatian Hu, Karla Banjac, Magalí Lingenfelder, Tobias J. Kippenberg, Giulia Tagliabue, Christophe Galland
Publié dans: Nature Communications, Numéro 12/1, 2021, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-021-22679-y

Enhanced excitation and readout of plasmonic cavity modes in NPoM via SiN waveguides for on-chip SERS

Auteurs: J. Enrique Vázquez-Lozano; Jeremy J. Baumberg; Alejandro Martínez
Publié dans: Optics Express, Numéro Vol. 30, Numéro 3, 2022, Page(s) 4553-4563, ISSN 1094-4087
Éditeur: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.446895

Tracking interfacial single-molecule pH and binding dynamics via vibrational spectroscopy.

Auteurs: Junyang Huang; David-Benjamin Grys; Jack Griffiths; Bart de Nijs; Marlous Kamp; Qianqi Lin; Jeremy J. Baumberg
Publié dans: Science Advances, Numéro Vol. 7, Numéro 23, 2021, ISSN 2375-2548
Éditeur: American Association for the Advancement of Science
DOI: 10.1126/sciadv.abg1790

Accessing Plasmonic Hotspots Using Nanoparticle-on-Foil Constructs

Auteurs: Rohit Chikkaraddy, Jeremy J Baumberg
Publié dans: ACS Photonics, 2021, ISSN 2330-4022
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acsphotonics.1c01048

Giant mid-IR resonant coupling to molecular vibrations in sub-nm gaps of plasmonic multilayer metafilms

Auteurs: Arul, R., Grys, DB., Chikkaraddy, R. et al.
Publié dans: Light Sci Appl, Numéro 11, 2022, Page(s) 281, ISSN 2047-7538
Éditeur: Springer Nature
DOI: 10.1038/s41377-022-00943-0

Molecular Optomechanics Approach to Surface-Enhanced Raman Scattering

Auteurs: Rubén Esteban, Jeremy J. Baumberg, Javier Aizpurúa
Publié dans: Acc. Chem. Res, Numéro 55, 2022, Page(s) 1889-1899, ISSN 0001-4842
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.accounts.1c00759

Accurate Transfer of Individual Nanoparticles onto Single Photonic Nanostructures

Auteurs: Javier Redolat, María Camarena-Pérez, Amadeu Griol, Miroslavna Kovylina, Angelos Xomalis, Jeremy J. Baumberg, Alejandro Martínez, and Elena Pinilla-Cienfuegos
Publié dans: ACS Applied Materials & Interfaces, Numéro 15 (2), 2023, Page(s) 3558-3565, ISSN 2330-4022
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acsami.2c13633

Mid-infrared-perturbed molecular vibrational signatures in plasmonic nanocavities.

Auteurs: Chikkaraddy, Rohit; Xomalis, Angelos; Jakob, Lukas A.; Baumberg, Jeremy J.
Publié dans: Light: Science & Applications volume, Numéro 11, Article number: 19, 2022, ISSN 2047-7538
Éditeur: Springer Nature
DOI: 10.1038/s41377-022-00709-8

Detecting mid-infrared light by molecular frequency upconversion in dual-wavelength nanoantennas

Auteurs: Angelos Xomalis; Xuezhi Zheng; Xuezhi Zheng; Rohit Chikkaraddy; Zsuzsanna Koczor-Benda; Ermanno Miele; Edina Rosta; Guy A. E. Vandenbosch; Alejandro Martínez; Jeremy J. Baumberg
Publié dans: Science, Numéro Vol 374, Numéro 6572, 2021, Page(s) 1268-1271, ISSN 0036-8075
Éditeur: American Association for the Advancement of Science
DOI: 10.1126/science.abk2593

Energy-resolved plasmonic chemistry in individual nanoreactors

Auteurs: Eitan Oksenberg , Ilan Shlesinger, Angelos Xomalis, Andrea Baldi, Jeremy J. Baumberg, A. Femius Koenderink  and Erik C. Garnett
Publié dans: Nature Nanotechnology, Numéro 16, 2021, Page(s) 1378–1385, ISSN 1748-3395
Éditeur: Springer Nature
DOI: 10.1038/s41565-021-00973-6

Quantum theory of surface-enhanced resonant Raman scattering (SERRS) of molecules in strongly coupled plasmon–exciton systems

Auteurs: Tomáš Neuman, Javier Aizpurua, Ruben Esteban
Publié dans: Nanophotonics, Numéro 9/2, 2020, Page(s) 295-308, ISSN 2192-8614
Éditeur: De Gruyter
DOI: 10.1515/nanoph-2019-0336

Frequency-resolved photon correlations in cavity optomechanics

Auteurs: M K Schmidt, R Esteban, G Giedke, J Aizpurua, A González-Tudela
Publié dans: Quantum Science and Technology, Numéro 6/3, 2021, Page(s) 034005, ISSN 2058-9565
Éditeur: IOPScience
DOI: 10.1088/2058-9565/abe569

Molecular Platform for Frequency Upconversion at the Single-Photon Level

Auteurs: Philippe Roelli, Diego Martin-Cano, Tobias J. Kippenberg, Christophe Galland
Publié dans: Physical Review X, Numéro 10/3, 2020, ISSN 2160-3308
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevx.10.031057

Vibrational Stark Effects: Ionic Influence on Local Fields

Auteurs: Wright, Demelza; Sangtarash, Sara; Mueller, Niclas S; Lin, Qianqi; Sadeghi, Hatef; Baumberg, Jeremy
Publié dans: The Journal of Physical Chemistry Letters, Numéro 13, 2022, Page(s) 4905-4911, ISSN 1948-7185
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.jpclett.2c01048

Molecular Vibration Explorer: an Online Database and Toolbox for Surface-Enhanced Frequency Conversion and Infrared and Raman Spectroscopy

Auteurs: Zsuzsanna Koczor-Benda, Philippe Roelli, Christophe Galland, and Edina Rosta
Publié dans: The Journal of Physical Chemistry A, Numéro 126 (28), 2022, Page(s) 4657–4663, ISSN 1932-7455
Éditeur: ACS Publications
DOI: 10.1021/acs.jpca.2c03700

Collective Mid-Infrared Vibrations in Surface-Enhanced Raman Scattering

Auteurs: Niclas S. Mueller, Rakesh Arul, Lukas A. Jakob, Matthew Oliver Blunt, Tamás Földes, Edina Rosta, and Jeremy J. Baumberg
Publié dans: Nano Letters, Numéro 22 (17), 2022, Page(s) 7254-7260, ISSN 1530-6992
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c02806

Multi-wavelength lock-in spectroscopy for extracting perturbed spectral responses: molecular signatures in nanocavities

Auteurs: Angelos Xomalis and Jeremy J. Baumberg
Publié dans: Optics Express, Numéro Vol. 31, Numéro 3, 2023, Page(s) 5069-5074, ISSN 1094-4087
Éditeur: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.481639

Controlling Optically Driven Atomic Migration Using Crystal-Facet Control in Plasmonic Nanocavities

Auteurs: Angelos Xomalis, Rohit Chikkaraddy, Eitan Oksenberg, Ilan Shlesinger, Junyang Huang, Erik C. Garnett, A. Femius Koenderink, Jeremy J. Baumberg
Publié dans: ACS Nano, Numéro 14/8, 2020, Page(s) 10562-10568, ISSN 1936-0851
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acsnano.0c04600

Hybrid photonic-plasmonic cavities based on the nanoparticle-on-a-mirror configuration

Auteurs: Ángela I. Barreda; Mario Zapata-Herrera; Isabelle M. Palstra; Laura Mercadé; Javier Aizpurua; A. Femius Koenderink; Alejandro Martínez
Publié dans: Photonics Research, Numéro Vol.9, Numéro 12, 2021, Page(s) 2398-2419, ISSN 2327-9125
Éditeur: Optica Publishing Group
DOI: 10.1364/prj.433761

Hybrid Photonic-Plasmonic Cavity Design for Very Large Purcell Factors at Telecommunication Wavelengths

Auteurs: Angela Barreda; Laura Mercadé; Mario Zapata-Herrera; Javier Aizpurua; Alejandro Martínez
Publié dans: PHYSICAL REVIEW APPLIED, Numéro 18, 2022, Page(s) 044066, ISSN 2331-7019
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevapplied.18.044066