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石英晶体单元是振荡器电路，通过将机械振动转换为特定频率的电流。这是通过通过“压电”效应。压电是由压力产生的电。在压电材料中将产生沿一个轴施加的机械压力在沿着右边的轴产生电荷的过程中与第一个成角度。在一些材料中，发现了正面压电效应，这意味着轴两端的电场将导致机械沿与第一轴线成直角的轴线的偏转。石英是在机械、电气和化学性能方面，特别适合制造频率控制装置。在特定频率和温度范围内振荡的石英晶体单元已经开发出来。

石英晶体最实用的原料是结晶二氧化硅，SiO2。这是由于其机械和化学稳定性，以及良好的压电性能常数材料中的小摩擦损失保证了制造非常高质量因素。
在自然界中，二氧化硅有不同的形式其中石英。尽管地球表面的14%由二氧化硅组成，很少发现合适尺寸和必要纯度的石英。因此，培养的石英具有已开发。培养的石英是由二氧化硅的热饱和溶液制成的，在大型钢制高压灭菌器中，温度为大约400°C的温度和1000 Kgs的压力/cm2晶体的轴向生长由种植在高压灭菌器中的预先切割的种子控制。增长率
可以高达每天2.5毫米。为了实现纯晶体、可控的缓慢生长速率是优选的。培养石英的石英晶体产量较高与使用生长石英时相比。

温度系数与频率有关石英坯料相对于作为石英的函数的温度变化的稳定性、振动模式，以及切割类型。高频AT晶体的频率-温度曲线，称为特定温度范围下的频率偏差（PPM）（以°C为单位），曲线族可用于定义最大切割中心周围的允许偏差（以分钟为单位）空白。
在各种元素中，“AT”切割已成为最受欢迎的是，因为它在相对较高的频率下可用，表现出优异的频率与温度稳定性，并且以合理的成本广泛可用。