Le professeur agrégé Shinobu Aoyagi de l'Université de la ville de Nagoya, en collaboration avec le High Brightness Photon Science Research Center (JASRI) et l'Université d'Hiroshima, a élucidé le mécanisme de vibration de l'oscillateur à cristal pour la première fois au monde.Bien que les oscillateurs à cristal soient utilisés dans divers appareils autour de nous comme les montres, le principe de leur fonctionnement n'était pas bien compris.
Les atomes de silicium et d'oxygène dans le quartz sont respectivement chargés positivement et négativement.On a pensé que lorsqu'une tension est appliquée à ce cristal, les ions silicium et les ions oxygène vibrent alternativement dans des directions opposées pour générer un signal électrique.Cependant, la liaison chimique entre le silicium et l'oxygène est forte, et il reste à savoir si une telle vibration est possible.Afin de résoudre ce mystère, il est nécessaire d'observer directement le mouvement des atomes, mais le mouvement du cristal est si petit qu'il était difficile avec les méthodes de mesure conventionnelles.Le groupe a réussi à amplifier ce mouvement en alignant la période de vibration du cristal et la période d'application de la tension.C'est le même principe que si vous appuyez régulièrement sur la cloche de la tempe, vous pouvez faire un gros shake avec un seul doigt.Cela a permis de mesurer directement le mouvement des atomes à l'intérieur.En conséquence, il est devenu clair que les atomes n'oscillent pas alternativement, mais oscillent de sorte que la direction de la liaison chimique change.
Le mécanisme par lequel un cristal émet un signal électrique a été clarifié, mais selon le groupe, il est possible que ce principe puisse être appliqué à une technologie qui convertit efficacement l'énergie cinétique d'un atome en énergie électrique.À l'avenir, nous explorerons si cela peut conduire à des méthodes innovantes de production d'électricité.
