石英作为一种晶体材料,具有压电效应,当受到外界电场或力的作用时,会发生形变,从而产生电荷。而同样地,当受到电荷作用时,也会发生形变。这个过程就是石英的震荡。
石英的震荡机理可以理解为,在石英晶格内,位于对称位置的原子都具有相反的电荷。当电场作用于它们时,会使得它们的位置发生微小的变化,这就会拉伸或压缩晶体的结构,从而改变其电荷密度。而这种变化又会导致更多的电荷被激发出来,形成高频电场,从而引发石英的震荡。
由于石英的稳定性和精度高,石英晶体震荡器已经成为广泛使用的时钟源。例如,电子产品中的振荡器就采用了石英晶体震荡器来确保精准的计时功能。石英还被用于制造高频器件、滤波器、传感器、高精度天标仪等。
随着电子技术的发展,不断出现了更小、更节约能源的电子设备,如智能手表、手机等。这就要求石英晶体震荡器在尺寸、功耗等方面做出更好的适应。目前,一些新型的石英晶体震荡器已经采用了MEMS技术,以微型化、批量化生产等为目标,未来还有望出现更先进、更高性能的石英晶体震荡器。