2015年12月17日
名古屋市立大学、广岛大学等晶体单元的工作原理阐明
名古屋市立大学青柳忍副教授与高亮度光子科学研究中心(JASRI)和广岛大学合作,在世界上首次阐明了晶体振荡器的振动机制。虽然晶体振荡器用于我们周围的各种设备,例如手表,但其工作原理还不是很清楚。
石英中的硅和氧原子分别带正电和负电。人们认为,当向该晶体施加电压时,硅离子和氧离子会在相反方向交替振动以产生电信号。然而,硅和氧之间的化学键很强,这种振动是否可能仍然是一个问题。为了解开这个谜团,需要直接观察原子的运动,但晶体的运动非常小,用常规的测量方法很难。该小组通过调整晶体的振动周期和施加电压的周期,成功地放大了这种运动。同样的道理,如果你经常按下太阳穴的钟,你可以用一根手指做出一个大的震动。这使得直接测量内部原子的运动成为可能。结果,很明显原子不是交替振荡,而是振荡使得化学键的方向发生变化。
晶体发出电信号的机制已经阐明,但据该小组称,该原理有可能应用于将原子的动能有效地转换为电能的技术。未来,我们将探索它是否能带来创新的发电方式。