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Erschienen in: Journal of Materials Science 3/2008

01.02.2008

Creating line defects with a single micro-sphere width in a DNA-linked 2D colloidal crystal array using a pulsed laser

verfasst von: Phillip Yu, Sejong Kim, Harris L. Marcus, Fotios Papadimitrakopoulos

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 3/2008

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Abstract

A creation of micron-size narrow line defects in 2D colloidal crystal array was successfully accomplished using a focused pulsed laser. The 2D colloidal crystal arrays were obtained by a convective assembly of polystyrene latex micro-spheres (1.8 μm) and then immobilized onto the glass substrate by DNA hybridization process. To release a micro-sphere from the crystal, a focused laser beam was utilized to de-hybridize the DNA by raising the temperature above its melting point. From previous studies (Geiss E, Fabrication and defect design in two-dimensional colloidal photonic crystals. Ph.D dissertation thesis, 2003; Kim et al., Mater Sci Eng 26:1401–1407, 2006; Geiss et al., sudmitted), using a continuous argon ion laser, 514 nm, line-writing in colloidal crystal with 2–4 micro-sphere widths were achieved. In this study using the Nd:YAG pulsed laser’s second harmonic, 532 nm, line-writing of 1 micro-sphere width was accomplished. The presence of EB (ethidium bromide) dye that intercalates into the ds-DNA strands that bind the micro-spheres to the substrate facilitated the micro-sphere releasing process by reducing the laser energy required to release a micro-sphere. Factors that influenced controlled defect insertion were the medium containing the colloidal crystal, the dyes imposed on the crystal and the self-assembled micro-sphere groups. The most effective medium condition were determined at 1 mM global EB dye in 0.1 M NaCl for removing an individual micro-sphere in single micro-spheres, groups of micro-spheres and the close-packed arrays. Single micro-sphere width simple curves and corners in the photonic crystals were then created.

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2.
Zurück zum Zitat Joannopoulos JD, Meade RD, Winn JN (1995) Photonic crystals. Princeton University Press, Princeton, NJ Joannopoulos JD, Meade RD, Winn JN (1995) Photonic crystals. Princeton University Press, Princeton, NJ
4.
6.
Zurück zum Zitat Asher SA, Sharma AC, Goponenko AV, Ward MM (2003) Anal Chem 75:1676–1683CrossRef Asher SA, Sharma AC, Goponenko AV, Ward MM (2003) Anal Chem 75:1676–1683CrossRef
8.
Zurück zum Zitat Miguez H, Chomski E, Garcia-Santamaria F, Ibisate M, John S, Lopez C, Meseguer F, Mondia JP, Ozin GA, Toader O, Van Driel HM (2001) Adv Mater 13:1634–1637CrossRef Miguez H, Chomski E, Garcia-Santamaria F, Ibisate M, John S, Lopez C, Meseguer F, Mondia JP, Ozin GA, Toader O, Van Driel HM (2001) Adv Mater 13:1634–1637CrossRef
9.
Zurück zum Zitat Dimitrov AS, Dushkin CD, Yoshimura H, Nagayama K (1994) Langmuir 10:432–440CrossRef Dimitrov AS, Dushkin CD, Yoshimura H, Nagayama K (1994) Langmuir 10:432–440CrossRef
10.
Zurück zum Zitat Denkov N, Velev O, Kralchevski P, Ivanov I, Yoshimura H, Nagayama K (1992) Langmuir 8:3183–3190CrossRef Denkov N, Velev O, Kralchevski P, Ivanov I, Yoshimura H, Nagayama K (1992) Langmuir 8:3183–3190CrossRef
11.
Zurück zum Zitat Denkov ND, Velev OD, Kralchevsky PA, Ivanov IB, Yoshimura H, Nagayama K (1993) Nature 361:26CrossRef Denkov ND, Velev OD, Kralchevsky PA, Ivanov IB, Yoshimura H, Nagayama K (1993) Nature 361:26CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Jiang P, Bertone JF, Hwang KS, Colvin VL (1999) Chem Mater 11:2132–2140CrossRef Jiang P, Bertone JF, Hwang KS, Colvin VL (1999) Chem Mater 11:2132–2140CrossRef
13.
14.
15.
17.
18.
19.
Zurück zum Zitat Tetreault N, Mihi A, Miguez H, Rodriguez I, Ozin GA, Meseguer F, Kitaev V (2004) Adv Mater 16:346–349CrossRef Tetreault N, Mihi A, Miguez H, Rodriguez I, Ozin GA, Meseguer F, Kitaev V (2004) Adv Mater 16:346–349CrossRef
20.
Zurück zum Zitat Palacios-Lidon E, Galisteo-Lopez JF, Juarez BH, Lopez C (2004) Adv Mater 16:341–345CrossRef Palacios-Lidon E, Galisteo-Lopez JF, Juarez BH, Lopez C (2004) Adv Mater 16:341–345CrossRef
21.
Zurück zum Zitat Vekris E, Kitaev V, von Freymann G, Perovic DD, Aitchison JS, Ozin GA (2005) Adv Mater 17:1269–1272CrossRef Vekris E, Kitaev V, von Freymann G, Perovic DD, Aitchison JS, Ozin GA (2005) Adv Mater 17:1269–1272CrossRef
22.
24.
Zurück zum Zitat Qi M, Lidorikis E, Rakich PT, Johnson SG, Joannopoulos JD, Ippen EP, Smith HI (2004) Nature 429:538–542CrossRef Qi M, Lidorikis E, Rakich PT, Johnson SG, Joannopoulos JD, Ippen EP, Smith HI (2004) Nature 429:538–542CrossRef
25.
Zurück zum Zitat Noda S, Tomoda K, Yamamoto N, Chutinan A (2000) Science 289:604–606CrossRef Noda S, Tomoda K, Yamamoto N, Chutinan A (2000) Science 289:604–606CrossRef
26.
Zurück zum Zitat Noda S, Yamamoto N, Imada M, Kobayashi H, Okano M (1999) J Lightwave Technol 17:1948–1955CrossRef Noda S, Yamamoto N, Imada M, Kobayashi H, Okano M (1999) J Lightwave Technol 17:1948–1955CrossRef
27.
Zurück zum Zitat Cumpston BH, Ananthavel SP, Barlow S, Dyer DL, Ehrlich JE, Erskine LL, Heikal AA, Kuebler SM, Lee SIY, McCord-Maughon D, Qin J, Rockel H, Rumi M, Wu X-L, Marder SR, Perry JW (1999) Nature 398:51–54CrossRef Cumpston BH, Ananthavel SP, Barlow S, Dyer DL, Ehrlich JE, Erskine LL, Heikal AA, Kuebler SM, Lee SIY, McCord-Maughon D, Qin J, Rockel H, Rumi M, Wu X-L, Marder SR, Perry JW (1999) Nature 398:51–54CrossRef
28.
Zurück zum Zitat Geiss E (2003) Fabrication and defect design in two-dimensional colloidal photonic crystals. Ph. D dissertation thesis, University of Connecticut, Storrs Geiss E (2003) Fabrication and defect design in two-dimensional colloidal photonic crystals. Ph. D dissertation thesis, University of Connecticut, Storrs
29.
Zurück zum Zitat Kim S, Geiss E, Yu P, Papadimitrakopoulos F, Marcus H (2006) Mater Sci Eng C 26:1401–1407CrossRef Kim S, Geiss E, Yu P, Papadimitrakopoulos F, Marcus H (2006) Mater Sci Eng C 26:1401–1407CrossRef
30.
Zurück zum Zitat Geiss E, Kim S, Marcus H, Papadimitrakopoulos F (submitted) Geiss E, Kim S, Marcus H, Papadimitrakopoulos F (submitted)
31.
Zurück zum Zitat Kim S, Yang B, Hou S, Lee J, Papadimitrakopoulos F (2006) Adv Func Mater 16:1590CrossRef Kim S, Yang B, Hou S, Lee J, Papadimitrakopoulos F (2006) Adv Func Mater 16:1590CrossRef
32.
Zurück zum Zitat Verdeyen JT (1989) Laser electronics, 2nd edn. Prentice Hall, Eaglewood Cliffs, New Jersey Verdeyen JT (1989) Laser electronics, 2nd edn. Prentice Hall, Eaglewood Cliffs, New Jersey
33.
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Metadaten
Titel
Creating line defects with a single micro-sphere width in a DNA-linked 2D colloidal crystal array using a pulsed laser
verfasst von
Phillip Yu
Sejong Kim
Harris L. Marcus
Fotios Papadimitrakopoulos
Publikationsdatum
01.02.2008
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 3/2008
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-007-2270-x

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