In this work we provide the experimental demonstration of critical scaling of plasmonic resonances in a percolation series of periodic structures which evolve from arrays of holes to arrays of quasi-triangles. Our observations are in agreement with the general percolation theory and could lead to sensor and detector applications.

1.
F. J. G.
de Abajo
,
Rev. Mod. Phys.
79
,
1267
(
2007
).
2.
A.
Sánchez-Iglesias
,
I.
Pastoriza-Santos
,
J.
Pérez-Juste
,
B.
Rodríguez-González
,
F. J. G.
de Abajo
, and
L. M.
Liz-Marzán
,
Adv. Mater.
18
,
2529
(
2006
).
3.
J.
Nelayah
,
L.
Gu
,
W.
Sigle
,
C. T.
Koch
,
I.
Pastoriza-Santos
,
L. M.
Liz-Marzán
, and
P. A.
Van Aken
,
Opt. Lett.
34
,
1003
(
2009
).
4.
Y.
Peng
,
C.
Marcoux
,
P.
Patoka
,
M.
Hilgendorff
,
M.
Giersig
, and
K.
Kempa
,
Appl. Phys. Lett.
96
,
133104
(
2010
).
5.
F. J.
Garcia-Vidal
,
L.
Martin-Moreno
,
T. W.
Ebbesen
, and
L.
Kuipers
,
Rev. Mod. Phys.
82
,
729
(
2010
).
6.
W.-C.
Chen
,
N. I.
Landy
,
K.
Kempa
, and
W. J.
Padilla
,
Adv. Opt. Mater.
1
,
221
(
2013
).
7.
Y.
Wang
,
E. W.
Plummer
, and
K.
Kempa
,
Adv. Phys.
60
,
799
(
2011
).
8.
D.
Stauffer
and
A.
Aharony
,
Introduction to Percolation Theory
(
Taylor & Francis
,
London, UK
,
1991
).
9.
M.
Sahimi
,
Applications of Percolation Theory
(
Taylor & Francis
,
London, UK
,
1994
);
M.
Sahimi
,
B. D.
Hughes
,
L. E.
Scriven
, and
H. T.
Davis
,
J. Phys. C
16
,
L521
(
1983
).
10.
A. L.
Efros
and
B. I.
Shklovskii
,
Phys. Status Solidi B
76
,
475
(
1976
).
11.
D. J.
Bergman
and
Y.
Imry
,
Phys. Rev. Lett.
39
,
1222
(
1977
).
12.
D. M.
Grannan
,
J. C.
Garland
, and
D. B.
Tanner
,
Phys. Rev. Lett.
46
,
375
(
1981
).
13.
R.-F.
Wu
,
W.
Pan
,
S.-L.
Shi
, and
R.-B.
Han
,
J. Appl. Phys.
102
,
056104
(
2007
).
14.
J. D.
Jackson
,
Classical Electrodynamics
(
Wiley
,
New York, USA
,
1998
).
15.
H.-T.
Chen
,
J. F.
O'Hara
,
A. J.
Taylor
,
R. D.
Averitt
,
C.
Highstrete
,
M.
Lee
, and
W. J.
Padilla
,
Opt. Express
15
,
1084
(
2007
).
16.
Y.
Peng
,
T.
Paudel
,
W.-C.
Chen
,
W. J.
Padilla
,
Z. F.
Ren
, and
K.
Kempa
,
Appl. Phys. Lett.
97
,
041901
(
2010
).
17.
T.
Sun
,
E. M.
Akinoglu
,
C.
Guo
,
T.
Paudel
,
J.
Gao
,
Y.
Wang
,
M.
Giersig
,
Z.
Ren
, and
K.
Kempa
,
Appl. Phys. Lett.
102
,
101114
(
2013
).
18.
K.
Kempa
,
Phys. Status Solidi (RRL)
4
,
218
(
2010
).
19.
D.
Achlioptas
,
R. M.
D'Souza
, and
J.
Spencer
,
Science
323
,
1453
(
2009
);
[PubMed]
O.
Riordan
and
L.
Warnke
,
Science
333
,
322
(
2011
);
[PubMed]
Y. S.
Cho
,
S.
Hwang
,
H. J.
Herrmann
, and
B.
Kahng
,
Science
339
,
1185
(
2013
).
[PubMed]
20.
N.
Denkov
,
O.
Velev
,
P.
Kralchevski
,
I.
Ivanov
,
H.
Yoshimura
, and
K.
Nagayama
,
Langmuir
8
,
3183
(
1992
).
21.
M.
Giersig
and
P.
Mulvaney
,
Langmuir
9
,
3408
(
1993
).
22.
J. C.
Hulteen
and
R. P.
Van Duyne
,
J. Vac. Sci. Technol. A
13
,
1553
(
1995
).
23.
A.
Kosiorek
,
W.
Kandulski
,
P.
Chudzinski
,
K.
Kempa
, and
M.
Giersig
,
Nano Lett.
4
,
1359
(
2004
).
24.
P.
Patoka
and
M.
Giersig
,
J. Mater. Chem.
21
,
16783
(
2011
).
25.
A. F.
Oskooi
,
D.
Roundy
,
M.
Ibanescu
,
P.
Bermel
,
J. D.
Joannopoulos
, and
S. G.
Johnson
,
Comput. Phys. Commun.
181
,
687
(
2010
).
26.
A.
Taflove
and
S. C.
Hagness
,
Computational Electrodynamics: The Finite-Difference Time-Domain Method
(
Artech House
,
Norwood, MA, USA
,
2005
).
27.
A. D.
Rakic
,
A. B.
Djurišic
,
J. M.
Elazar
, and
M. L.
Majewski
,
Appl. Opt.
37
,
5271
(
1998
).
28.
T. W.
Ebbesen
,
H. J.
Lezec
,
H. F.
Ghaemi
,
T.
Thio
, and
P. A.
Wolff
,
Nature
391
,
667
(
1998
).
29.
30.
O. S.
Heavens
,
Optical Properties of Thin Solid Films
(
Dover Publications, Inc.
,
New York, USA
,
1965
).
31.
I.
Webman
,
J.
Jortner
, and
M. H.
Cohen
,
Phys. Rev. B
16
,
2593
(
1977
).
You do not currently have access to this content.