El monocristal natural es el cristal, que los químicos llaman sílice, que es un compuesto de sílice. El cristal no sólo se puede utilizar como artesanía ornamental, sino que, lo que es más importante, es un "rincón importante" de la industria electrónica.
En 1880, los científicos franceses Pierre y Jacques Curie descubrieron el importante fenómeno de los cristales en la física. Cortaron el cristal en finas rodajas paralelas, las colocaron entre dos placas de metal y las apretaron o estiraron bajo la influencia de la gravedad externa. Se produjo un extraño fenómeno: cargas de signos opuestos se acumularon en ambos extremos de la oblea.
Esta característica del cristal puede hacer que la lámina de cristal vibre a alta frecuencia bajo la acción de la corriente alterna, produciendo una oscilación ultrasónica.
Durante la Primera Guerra Mundial, Alemania atacó repentinamente a las fuerzas de la coalición británica y francesa con submarinos. Los barcos se hundieron, lo que provocó que la marina británica perdiera su ventaja. Más tarde, el físico francés Langzhi utilizó el principio de que las escamas de cristal descubiertas por los hermanos Curie podían generar ondas ultrasónicas para crear el primer detector ultrasónico del mundo. Este instrumento se coloca en un buque de guerra y emite ondas sonoras que se reflejan cuando encuentra un obstáculo. Después de recibir el eco, el instrumento puede detectar la posición del submarino enemigo, evitando así eficazmente un ataque repentino del submarino enemigo y tomando la iniciativa en la guerra.
Los resonadores de cristal fabricados cortando cristales en piezas individuales son indispensables para fabricar electrómetros y relojes electrónicos de actualidad. Satélites, misiles, aviones, barcos, microscopios electrónicos, televisión, telégrafos, télex, transmisiones, etc., todos lo requieren.
La frecuencia de vibración del cristal sensible al tiempo es muy estable. La frecuencia general en los relojes electrónicos sensibles al tiempo es de 32768 Hz, mientras que la frecuencia de oscilación en los relojes de cuarzo de alta frecuencia alcanza los 4194304 Hz, por lo que la hora es muy precisa.
El oportuno reloj electrónico está compuesto por un oscilador de cristal de cuarzo, un circuito de oscilación, un circuito divisor de frecuencia, un circuito amplificador de conformación y un micromotor, que están integrados en un pequeño chip de silicio a través de un circuito integrado. Puede emitir una señal eléctrica de pulso cada 1 segundo. La frecuencia de vibración es rápida, el tiempo de viaje es preciso y el error mensual es de 5 a 15 segundos. El uso de un circuito amplificador para convertir la señal eléctrica en una corriente fuerte para impulsar el motor es un reloj de cuarzo analógico.
Desde la década de 1960, los relojes de cuarzo han mejorado mucho y la diferencia diaria es generalmente inferior a 50 ~ 500 microsegundos.