Mechanically robust amino acid crystals as fiber-optic transducers and wide bandpass filters for optical communication in the near-infrared
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Notice bibliographique
Résumé
Organic crystals are emerging as mechanically compliant, light-weight and chemically versatile alternatives to the commonly used silica and polymer waveguides. However, the previously reported organic crystals were shown to be able to transmit visible light, whereas actual implementation in telecommunication devices requires transparency in the near-infrared spectral range. Here we demonstrate that single crystals of the amino acid L-threonine could be used as optical waveguides and filters with high mechanical and thermal robustness for transduction of signals in the telecommunications range. On their (00[Formula: see text]) face, crystals of this material have an extraordinarily high Young's modulus (40.95 ± 1.03 GPa) and hardness (1.98 ± 0.11 GPa) for an organic crystal. First-principles density functional theory calculations, used in conjunction with analysis of the energy frameworks to correlate the structure with the anisotropy in the Young's modulus, showed that the high stiffness arises as a consequence of the strong charge-assisted hydrogen bonds between the zwitterions. The crystals have low optical loss in the O, E, S and C bands of the spectrum (1250-1600 nm), while they effectively block infrared light below 1200 nm. This property favors these and possibly other related organic crystals as all-organic fiber-optic waveguides and filters for transduction of information.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle