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石英是具有以下一系列特性的唯一材料：
壓電特性（“壓力—電的特性”）
具有零溫度系數切型
具有應力補償切型
低損耗（即高Q 值）
容易加工。在任何物質中的可溶性低，除了氟化物的腐蝕外，在“正常”條件下，堅硬而不易碎
在自然界中很豐富，易于大量生長，成本低，純度和完整性均較高。在人工生長的單晶石英中，年產量在3000 頓以上，生長數量僅次于硅（到1997 年為止，年增長是硅的3
到4 倍）。
壓電效應表明了石英晶體的力學性質和電學的耦合。直接壓電效應由居里兄弟在1880 年發現的。他們指出，當把一重物放在一石英晶體上時，在晶體表面上出現了電荷，電荷量和重物的質量成正比。1881 年，用圖解說明了反壓電效應；當把電壓加到晶體上時，由于壓電效應引起的晶格應變而使晶體產生變形。當把電壓反向時，應變也反向。因此，壓電效應起到了電路與晶體機械特性之間的耦合作用。在適當條件下，“良好”的壓電諧振器能夠對振蕩器電路起穩頻的作用在32 種晶體中，有20 種具有壓電效應（但在20 種中，只有很少幾種有用）。壓電晶體沒有對稱中心，當力使晶格形變時，晶體中正負電荷的重心可能被分開而產生表面電荷。圖中所示為晶體壓電效應的一個例子（根據Kelvin 的定性模型）。每個硅原子用+號表示，每個氧原子用—號表示。當受到應變而使晶體沿Y 方向伸長時，負電荷就向左移動，而正電荷就向右（沿X 軸）移動當石英晶體有對稱中心，即石英晶體時各向同性時，就不會產生壓電效應。然而電致伸
縮存在于所有的電介質固體中。在應用電場中的二次變形（盡管壓電效應是線性的；隨著電場的反轉，變形也會反轉）偏電致伸縮，弱電場的變化重疊于恒定分量，這個現象與線性壓電等價；這個技術能被用于非壓電石英晶體，例如硅，但耦合依賴于偏軸。
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