石英晶體的變種

發布日期：2017-11-20 00:00 來源：http://www.obs3.com 點擊：

石英晶體石英因粒度、顏色、包裹體等的不同而有許多變種。無色透明的石英稱為水晶，紫色水晶俗稱紫晶，煙黃色、煙褐色至近黑色的俗稱茶晶、煙晶或墨晶，玫瑰紅色的俗稱芙蓉石；呈腎狀、鐘乳狀的隱晶質石英稱石髓，具不同顏色同心條帶構造的晶腺叫瑪瑙，瑪瑙晶腺內部有明顯可見的液態包裹體的俗稱瑪瑙水膽，細粒微晶組成的灰色至黑色隱晶質石英稱燧石，俗稱火石。

石英的用途很廣。無裂隙、無缺陷的水晶單晶用作壓電材料，來制造石英諧振器和濾波器。一般石英可以作為玻璃原料，紫色、粉色的石英和瑪瑙還可作雕刻工藝美術的原料。

石英是重要的造巖礦物之一，在火成巖、沉積巖、變質巖中均有廣泛分布。巴西是世界的水晶出產國，曾發現直徑2.5米、高5米、重達40余噸的水晶晶體。

石英是由硅原子和氧原子組合而成的二氧化硅（Silicon Dioxide, SiO2）, 以32點群的六方晶系形成的單結晶結構.單結晶的石英晶體結構具有壓電效應特性, 當施加壓力在晶體某些方向時, 垂直施力的方向就會產生電氣電位. 相對的當以一個電場施加在石英晶體某些軸向時, 在另一些方向就會產生變形或振動現象. 掌握單結晶石英材料的這種壓電效應, 利用其發生共振頻率的特性, 發揮其精確程度作為各類型頻率信號的參考基準, 就是水晶震蕩器的設計與應用. 因為石英晶體具有很高的材料Q值,所以絕大部份的頻率控制組件,如共振子及振蕩器,都以石英材料為基礎. 以石英為基礎的頻率控制組件可以依其壓電振動的屬性, 可以分為體波(bulk wave)振動組件及表面聲波(surface acoustic wave)振動組件.

單晶材料