第三集：神奇的人工晶體
當我們使用電腦上網時，當我們烹飪美味佳肴時，當我們用手機通話時，當新郎給新娘戴上鑽戒時，你可曾想到，發生在身邊的這些大事小事都與人工晶體有關。他們已成為當代日常生活和高科技領域不可缺少的材料。
比如，純凈的人工石英晶體即人工水晶，就具有優良的壓電性能，它既能把機械能轉變成電能；也能把電能轉化成機械能，甚至發出唱歌似的聲音。遙控器、電子錶、手機、聲納等都是利用壓電晶體或其他壓電材料來實現能量轉換的。壓電晶體主要用來製作濾波器、諧振器、光偏轉器等，被廣泛應用在鐘錶及無線電工業上。
我們知道，X光的穿透本領很強，無論人體組織還是幾厘米厚的鋼板，它都能暢通無阻，因此可用來進行醫療診斷、工業探傷和物質分析。但X光人眼是看不見的，而通過一種晶體就能看得見。在X光或其他高能射線的照射下，這種晶體能夠激發出熒光，射線越強，熒光越強。這種晶體就是閃爍晶體。光電探測器記錄下這些光子數，就可以計算出入射粒子的能量，科學家利用這一原理進行高能物理實驗和宇宙射線的探測。人們將用閃爍晶體做成的探測器或熒光屏比喻為看得見X光和高能射線的眼睛。
我們對激光並不陌生，利用激光晶體設計的激光器，激勵後能夠産生各種激光，如果再加上變頻晶體，就能使激光的頻率增加一倍或數倍，甚至可以把不可見的紅外激光變為可見光，把綠色激光轉化為藍光。現在，常用作激光工作物質的晶體有紅寶石晶體、石榴石晶體、摻鈦藍寶石晶體等。
激光具有極強的方向性和單色性，能量高度集中，並能産生極高的亮度和極遠的射程。紅寶石激光器發出的激光，亮度比太陽光要高出幾億倍，照到月亮上也僅是一個變化不大，清晰可辨的明亮光斑。
工業生産用激光可以在堅硬的寶石上打出頭針尖粗細的小孔；激光還可用於通信，幾根細如髮絲的光纖代替了笨重昂貴的電纜，但卻可以傳遞更多的信息。
如果給各種信息技術材料記功授獎，首功當屬半導體晶體。自動化技術的日新月異，電子計算機的更新換代，廣播電視的普及與提高，通信事業的迅猛發展等都離不開半導體晶體。最常見的半導體晶體是硅和鍺，其電阻率介於金屬和絕緣體之間。自從1958年第一塊集成電路誕生以來，集成電路技術迅猛發展，現在科學家已經能夠在米粒大小的硅片上集成數十萬乃至數百萬個晶體管等電子元件，這就是我們的計算機從“386”迅速發展更新到“奔Ⅳ”的原因。
追溯人類最近百年的歷史，我們會發現，人工晶體為現代科技的發展立下了赫赫戰功。在兩次世界大戰的時候，石英晶體作為無線電通訊中的一個關鍵元件，開創了無線電通信時代。在上世紀五十年代，發現了硅單晶，直接導致了電視、手錶、計算機、電話、無線電通訊的誕生，硅單晶的發現，表明了電子時代的來臨。上世紀六十年代，紅寶石晶體問世，産生了人工激光，為人類迎來了光電子時代。從某種意義上説，人工晶體不僅是劃分時代的標誌，它還是人類進步與繁榮的階梯，隨著更為神奇的晶體的誕生，人類文明必將走向一個更加美好的高科技時代。
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