journal article·2014-03-26

Sandwich Approach toward Inverse Opals with Linear and Nonlinear Optical Functionalities

Pieter-Jan Demeyer, Stefaan Vandendriessche, Stijn Van Cleuvenbergen, Sophie Carron, Kevin Bogaerts, Tatjana N. Parac-Vogt, Thierry Verbiest, Koen Clays

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Abstract

Three-dimensionally ordered macroporous materials have unique structural and optical properties, making them useful for numerous applications in catalysis, membrane science, and optics. Accessible and economic fabrication of these materials is essential to fully explore the many possibilities that these materials present. A new templating method to fabricate three-dimensionally ordered macroporous materials without overlayers is presented. The resulting structures are freestanding inverse opals with large-area uniformity. The versatility and power of our fabrication method is demonstrated by synthesizing inverse opals displaying fluorescence, chirality, upconversion, second harmonic generation, and third harmonic generation. This economical and versatile fabrication method will facilitate research on inverse opals in general and on linear and nonlinear optical effects in 3D photonic crystals specifically. The relative ease of synthesis and wide variety of resulting materials will help the characterization and improvement of existing anomalous dispersion effects in these structures, while providing a platform for the discovery and demonstration of novel effects.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Photonic Crystals and Applications · Photonic and Optical Devices · Nonlinear Optical Materials Studies

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

University of Leuven, Department of Chemistry, Celestijnenlaan 200D & 200F, 3001 Heverlee, Flemish Brabant, Belgium

References (98)

Show source-provided references
1. Stein A. · Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. · 2001 · 5 · 55310.1016/S1359-0286(01)00022-5 ↗
2. Wu D. · Chem. Rev. · 2012 · 112 · 395910.1021/cr200440z ↗
3. Thomas A. · Chem. Mater. · 2008 · 20 · 73810.1021/cm702126j ↗
4. Yu J.-S. · J. Am. Chem. Soc. · 2002 · 124 · 938210.1021/ja0203972 ↗
5. Collins G. · Chem. Mater. · 2013 · 25 · 431210.1021/cm402458v ↗
6. Wang Y. · Adv. Funct. Mater. · 2004 · 14 · 101210.1002/adfm.200400144 ↗
8. González-Urbina L. · Chem. Rev. · 2012 · 112 · 226810.1021/cr200063f ↗
9. Kruglova O. · Soft Matter · 2013 · 9 · 907210.1039/c3sm50845e ↗
10. Wang Y. · J. Mater. Chem. · 2009 · 19 · 645110.1039/b901742a ↗
11. Stein A. · Chem. Mater. · 2007 · 20 · 64910.1021/cm702107n ↗
12. Fu M. · Key Eng. Mater. · 2007 · 336 · 55510.4028/www.scientific.net/KEM.336-338.555 ↗
13. Bechger L. · J. Phys. Chem. B · 2005 · 109 · 998010.1021/jp047489t ↗
14. Koenderink F. · Phys. Status Solidi A · 2003 · 197 · 64810.1002/pssa.200303115 ↗
15. Deng L. · J. Nanosci. Nanotechnol. · 2011 · 11 · 974910.1166/jnn.2011.5216 ↗
16. Brzezinski A. · Phys. Rev. B · 2008 · 77 · 23310610.1103/PhysRevB.77.233106 ↗
17. Schriemer H. · Phys. Rev. A · 2000 · 63 · 01180110.1103/PhysRevA.63.011801 ↗
18. Yoshino K. · Appl. Phys. Lett. · 1998 · 73 · 350610.1063/1.122819 ↗
19. Lodahl P. · Nature · 2004 · 430 · 65410.1038/nature02772 ↗
20. Becker C. · Phys. Status Solidi B · 2006 · 243 · 235410.1002/pssb.200668059 ↗
21. Fedyanin A. A. · Appl. Phys. Lett. · 2005 · 87 · 15111110.1063/1.2077836 ↗
22. Carvajal J. J. · J. Lumin. · 2009 · 129 · 144110.1016/j.jlumin.2009.03.035 ↗
23. Caicedo J. M. · ACS Nano · 2011 · 5 · 295710.1021/nn1035872 ↗
24. Caicedo J. M. · J. Magn. Magn. Mater. · 2010 · 322 · 149410.1016/j.jmmm.2009.02.139 ↗
25. Abramova V. V · J. Mater. Chem. C · 2013 · 1 · 297510.1039/c3tc30335g ↗
26. Napolskii K. · J. Magn. Magn. Mater. · 2009 · 321 · 83310.1016/j.jmmm.2008.11.067 ↗
27. Kuo C.-Y. · Sens. Actuators, B: Chem. · 2007 · 124 · 45210.1016/j.snb.2007.01.010 ↗
28. Tan Y. · Chem. Mater. · 2006 · 18 · 338510.1021/cm060207c ↗
29. Yang Z. · Mater. Chem. Phys. · 2012 · 133 · 58410.1016/j.matchemphys.2012.01.110 ↗
30. Li Z.-X. · Chem. Commun. · 2009 · 6616
31. Yang Z. · Symp. Photonics Optoelectron. · 2012 · 1
32. Zhengwen Y. · Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. · 2011 · 103 · 99510.1007/s00339-011-6370-8 ↗
33. Zhang F. · J. Mater. Chem. · 2010 · 20 · 389510.1039/c000379d ↗
34. Míguez H. · Adv. Mater. · 2001 · 13 · 39310.1002/1521-4095(200103)13:6<393::AID-ADMA393>3.0.CO;2-4 ↗
35. Yang H. · Langmuir · 2010 · 26 · 1259810.1021/la1021643 ↗
36. Yan W. · Eur. Polym. J. · 2005 · 41 · 99210.1016/j.eurpolymj.2004.11.020 ↗
37. Yan W. · Macromol. Rapid Commun. · 2005 · 26 · 56410.1002/marc.200400581 ↗
38. Li H. · Macromol. Rapid Commun. · 2007 · 28 · 153410.1002/marc.200700251 ↗
39. Hatton B. · Proc. Natl. Acad. Sci. · 2010 · 107 · 1035410.1073/pnas.1000954107 ↗
40. Park S. H. · Adv. Mater. · 1998 · 10 · 104510.1002/(SICI)1521-4095(199809)10:13<1045::AID-ADMA1045>3.0.CO;2-2 ↗
41. Gates B. · Chem. Mater. · 1999 · 11 · 282710.1021/cm990195d ↗
42. Lee Y.-J. · Adv. Mater. · 2003 · 15 · 56310.1002/adma.200304588 ↗
43. Lee Y.-J. · Langmuir · 2004 · 20 · 309610.1021/la035555x ↗
44. Huang J. · Chem. Commun. · 2010 · 46 · 96710.1039/B921280A ↗
45. Jiang P. · J. Am. Chem. Soc. · 1999 · 121 · 1163010.1021/ja9903476 ↗
46. Cassagneau T. · Adv. Mater. · 2002 · 14 · 3410.1002/1521-4095(20020104)14:1<34::AID-ADMA34>3.0.CO;2-M ↗
47. Yu A. · Nano Lett. · 2003 · 4 · 17710.1021/nl0348443 ↗
48. Luo X. · Chem.–Eur. J. · 2007 · 13 · 213810.1002/chem.200601248 ↗
49. Tian S. · Chem. Mater. · 2005 · 17 · 572610.1021/cm051578g ↗
50. Grigoryeva N. A. · Phys. Rev. B · 2011 · 84 · 6440510.1103/PhysRevB.84.064405 ↗
51. Stöber W. · J. Colloid Interface Sci. · 1968 · 26 · 6210.1016/0021-9797(68)90272-5 ↗
52. Jiang P. · Chem. Mater. · 1999 · 11 · 213210.1021/cm990080+ ↗
53. Yoon S. B. · Curr. Appl. Phys. · 2006 · 6 · 105410.1016/j.cap.2005.07.018 ↗
54. Hwang S. · Appl. Surf. Sci. · 2007 · 253 · 565610.1016/j.apsusc.2006.12.032 ↗
55. Blanco A. · Appl. Phys. Lett. · 2001 · 78 · 318110.1063/1.1370981 ↗
56. Blanco A. · Nature · 2000 · 405 · 43710.1038/35013024 ↗
57. Meseguer F. · Colloids Surf., A · 2002 · 202 · 28110.1016/S0927-7757(01)01084-6 ↗
58. Mihi A. · Phys. Rev. B · 2005 · 71 · 12513110.1103/PhysRevB.71.125131 ↗
59. Flory P. J. · 1953
60. 10.1117/12.92229910.1117/12.922299 ↗
61. Demeyer P.-J. · Proc. Symp. IEEE Photonics Soc. Benelux · 2011 · 13
62. Van Driel H. M. · Phys. Rev. B · 2000 · 62 · 987210.1103/PhysRevB.62.9872 ↗
63. Romanov S. G. · Phys. Rev. E · 2001 · 63 · 5660310.1103/PhysRevE.63.056603 ↗
64. Galisteo-López J. F. · Phys. Rev. B · 2003 · 68 · 11510910.1103/PhysRevB.68.115109 ↗
65. Galisteo-López J. F. · Opt. Express · 2007 · 15 · 1534210.1364/OE.15.015342 ↗
66. Vallée R. · Phys. Rev. B · 2007 · 76 · 04511310.1103/PhysRevB.76.045113 ↗
67. Yablonovitch E. · Phys. Rev. Lett. · 1987 · 58 · 205910.1103/PhysRevLett.58.2059 ↗
68. Yamasaki T. · Appl. Phys. Lett. · 1998 · 72 · 195710.1063/1.121234 ↗
69. Baert K. · J. Appl. Phys. · 2006 · 100 · 12311210.1063/1.2402029 ↗
70. Blanco A. · Appl. Phys. Lett. · 1998 · 73 · 178110.1063/1.122280 ↗
71. Kolaric B. · Chem. Mater. · 2007 · 19 · 554710.1021/cm0713935 ↗
72. Baert K. · Res. Lett. Nanotechnol. · 2008 · 2008 · 110.1155/2008/974072 ↗
73. Tamura M. · J. Am. Chem. Soc. · 2003 · 125 · 1574210.1021/ja0369055 ↗
74. Kuroda R. · Rev. Sci. Instrum. · 2001 · 72 · 380210.1063/1.1400157 ↗
75. Pendry J. B. · Sci. · 2004 · 306 · 135310.1126/science.1104467 ↗
76. Zhou J. · Phys. Rev. B · 2009 · 79 · 12110410.1103/PhysRevB.79.121104 ↗
77. Zhang S. · Phys. Rev. Lett. · 2009 · 102 · 2390110.1103/PhysRevLett.102.023901 ↗
78. Furumi S. · Chem. Rec. · 2010 · 10 · 39410.1002/tcr.201000013 ↗
79. Vignolini S. · Adv. Mater. · 2012 · 24 · OP2310.1002/adma.201103610 ↗
80. Kuzyk A. · Nature · 2012 · 483 · 31110.1038/nature10889 ↗
81. Mille C. · Chem. Commun. · 2011 · 47 · 987310.1039/c1cc11637a ↗
82. Thiel M. · 2008 · CWO4
83. Auzel F. · Chem. Rev. · 2003 · 104 · 13910.1021/cr020357g ↗
84. Bloemen M. · J. Nanopart. Res. · 2012 · 14 · 110.1007/s11051-012-1100-5 ↗
85. Blau W. J. · Phys. Rev. Lett. · 1991 · 67 · 142310.1103/PhysRevLett.67.1423 ↗
86. Ganeev R. A. · Tech. Phys. · 2001 · 46 · 127010.1134/1.1412062 ↗
87. Gong Q. · J. Appl. Phys. · 1992 · 71 · 302510.1063/1.351391 ↗
88. Wang Y. · J. Phys. Chem. · 1992 · 96 · 153010.1021/j100183a007 ↗
89. Verbiest T. · 200910.1201/9781420070736 ↗
90. Baraniraj T. · Mod. Phys. Lett. B · 2007 · 21 · 202510.1142/S021798490701436X ↗
91. Mingaleev S. · Opt. Photonics News · 2002 · 13 · 4810.1364/OPN.13.7.000048 ↗
92. Martorell J. · Appl. Phys. Lett. · 1997 · 70 · 70210.1063/1.118244 ↗
93. Berger V. · Phys. Rev. Lett. · 1998 · 81 · 413610.1103/PhysRevLett.81.4136 ↗
94. Saltiel S. · Opt. Lett. · 2000 · 25 · 120410.1364/OL.25.001204 ↗
95. Soboleva I. V. · J. Opt. Soc. Am. B · 2011 · 28 · 168010.1364/JOSAB.28.001680 ↗
96. Maymo M. · Opt. Express · 2006 · 14 · 286410.1364/OE.14.002864 ↗
97. Wang J. Y. · Adv. Mater. · 2007 · 19 · 386510.1002/adma.200602884 ↗
98. Ueno K. · J. Mater. Chem. · 2009 · 19 · 477810.1039/b900261h ↗