{
  "title": "水晶ガラス - 単結晶水晶",
  "kind": "reference",
  "company": "GRISH / Beijing Grish Hitech",
  "category": "Lapping, honing & superfinishing",
  "parameters": {
    "Brand / publisher": "GRISH",
    "Content type": "articles",
    "Language": "日本語"
  },
  "language": "ja",
  "source_url": "https://grish.com/ja/quartz-glass-single-crystal-quartz/",
  "content_html": "<h2>単結晶水晶について</h2>\n\n\n\n<p>結晶の主成分はSiO2であり、その構造は常圧下で温度に応じて変化します。573℃未満では、アルファ水晶結晶構造を採用し、573℃から870℃の温度ではベータ水晶結晶構造が形成されます。結晶の融点は1750℃です。圧電水晶結晶を指す場合は、通常、アルファ水晶結晶構造を指します。</p>\n\n\n\n<figure><img src=\"/files/grish-asset-cfdc4c3b5c3ce7dc56b81cec/1636604701594069.png\" alt=\"\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\"></figure>\n\n\n\n<h3>圧電特性を持つ</h3>\n\n\n\n<figure><table><tbody><tr><td>直径</td><td>2″</td><td>3″</td><td>4″</td><td>5″</td><td>6″</td></tr><tr><td>方向</td><td colspan=\"5\">Xカット、Yカット、Zカット、STカット、ATカットなど</td></tr><tr><td>厚さ (μm)</td><td>280</td><td>380</td><td>500</td><td>625</td><td>675</td></tr><tr><td>材料</td><td colspan=\"5\">水晶</td></tr><tr><td>グレード/ブランド</td><td colspan=\"5\">光学、SAW</td></tr><tr><td>表面処理</td><td colspan=\"5\">DSP/SSP</td></tr><tr><td>TTV(μm)</td><td>&lt;8</td><td>&lt;10</td><td>&lt;10</td><td>&lt;10</td><td>&lt;15</td></tr><tr><td>湾曲/歪み (μm)</td><td>&lt;30</td><td>&lt;30</td><td>&lt;40</td><td>&lt;40</td><td>&lt;60</td></tr><tr><td>トップサイドRa (nm)</td><td colspan=\"5\">&lt;1</td></tr><tr><td>S/D(μm)</td><td colspan=\"5\">40/20</td></tr></tbody></table></figure>\n\n\n\n<h3>圧電効果</h3>\n\n\n\n<p>一部の媒体は、外部の機械的効果（圧縮、引っ張りなど）によって内部で極性を持ち、表面電荷生成の現象は圧電効果と呼ばれます。</p>\n\n\n\n<h3>逆圧電効果</h3>\n\n\n\n<p>一部の媒体が外部電場に置かれると、電場の影響により、媒体内の正負の電荷中心がずれ、媒体が変形します。この効果は逆圧電効果と呼ばれます。</p>\n\n\n\n<p>水晶がX軸（またはY軸）に沿った力を受けると、X方向に圧電効果が発生しますが、YおよびZ方向では発生しません。X軸は電気軸と呼ばれ、Y軸は機械軸と呼ばれます。</p>\n\n\n\n<h3>異方性</h3>\n\n\n\n<p>水晶結晶は常温で熱伝導性を持つ優れた絶縁材料です。Z軸に沿った熱伝導率は、Z軸に直交するものの約2倍です。Z軸に沿った線膨張係数a3は、Z軸に沿ったものの約2倍です。軸方向の線膨張係数a1は、軸方向の半分です。また、誘電率ε、圧電係数d、その他の特性は、方向によって異なる値を持ちます。さらに、熱伝導係数Kと膨張係数aは、異なる温度で変化する可能性があります。</p>\n\n\n\n<figure><img src=\"/files/grish-asset-bc4b7aab6fb7f91183f3e831/Quartz-crystal.jpg\" alt=\"\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\"></figure>\n\n\n\n<p>水晶結晶は高い対称性を持つ単結晶です。原子と分子の秩序ある配置、そして明確な結晶面が特徴です。その形状の最も顕著な特徴は、30の結晶面が存在し、6つの異なるカテゴリに分かれていることです。これには、m面（円柱面）、6つのR面（大きな面）、6つのr面（小さな面）、6つのs面（三角形の偏心面）、および6つのX面（三角形の偏心面）が含まれます。隣接するM面とR面の間の角度は38°13′、隣接するs面とX面の間の角度は25°57′です。</p>\n\n\n\n<p>水晶結晶は、Cの立方対称軸と、120°の角度で互いに位置する3つの軸a、b、dを持っています。水晶結晶の物理的特性について説明する際には、以下の図に示された直交座標系を使用する方が便利です。C軸はz軸に選ばれ、a（またはb、d）軸はX軸、Y軸はX軸とZ軸に直交し、その方向は1949年のIRE標準で規定され、右手系の直交座標系が左手および右手の結晶に使用されます。</p>\n\n\n\n<figure><img src=\"/files/grish-asset-13ea65f8c2a65adc7b31c3b1/1636604558373974.png\" alt=\"\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\"></figure>\n\n\n\n<h3>二重屈折現象</h3>\n\n\n\n<p>しかし、光がZ軸方向から入射すると、二重屈折は発生せず、Z軸は光軸とも呼ばれます。</p>\n\n\n\n<p>水晶結晶の密度はρ=2.65g/cm2であり、硬度はモース硬度7です。通常の温度と圧力下で三酸（HCL、H2SO4、HNO3）には溶けません。非常に低い溶解度を持つ物質ですが、フッ化水素酸およびフッ化アンモニウムは水晶結晶の良い溶解溶液です。その化学反応式は<br>SiO2+4HF=SiF4+2H2O (3SiF4+3H2O=H2SiO3+2H2SiF6)</p>\n\n\n\n<p>SiO2+4HF+2NH4F=（NH4）2SiF6+2H2O</p>\n\n\n\n<p>その特性は水晶フレークの腐食に使用されます。</p>\n\n\n\n<h2>水晶ウエハのカッティングタイプ</h2>\n\n\n\n<p>水晶ウエハのカットタイプとは、結晶座標軸の特定の方向に沿ってカットするプロセスを指します。水晶結晶は異方性を示すため、異なるカットの水晶シートは、弾性特性、圧電特性、温度特性の変動に基づいて異なる電気的および熱的特性を持っています。</p>\n\n\n\n<figure><img src=\"/files/grish-asset-57f6dcfd540363f8dcf7ef2c/1636604558502641.png\" alt=\"\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\"></figure>\n\n\n\n<h3>カットシンボルを表す</h3>\n\n\n\n<p>水晶結晶のカットシンボルを表す方法は2つあります。1つはIRE標準で指定されたシンボル表現、もう1つは水晶結晶特有の慣習的なシンボル表現です。IREで指定されたカットタイプのシンボルは、一連の文字（XYZlWt）および角度から成ります。XYZの3文字の順序は、ウエハの厚さと長さの元の方向を座標軸に沿って示します。文字t（厚さ）、l（長さ）、W（幅）は回転の方向を示します。正の角度は反時計回りの回転を示し、負の角度は時計回りの回転を示します。</p>\n\n\n\n<p>例：（Yxl）35°元のウエハ角：Y方向</p>\n\n\n\n<p>元のウエハの長さ：X方向</p>\n\n\n\n<figure><img src=\"/files/grish-asset-093ede7a156ec6e54aef19c3/1636604558743455.jpg\" alt=\"\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\"></figure>\n\n\n\n<p>ウエハを長さ方向（X軸）に沿ったカッティング方向を決定するためには、ウエハを厚さ（X軸）の周りに5°反時計回りに回転させる必要があります。その後、長さ（Y軸）の周りに50°時計回りに回転させます。これにより、水晶シートのカッティング方向が決まります。</p>\n\n\n\n<p>水晶結晶の場合、一般的なシンボルは2つの英字大文字で示されます。たとえば、（YXl）方向に沿って35°のカットタイプを指す場合、ATというシンボルで表されます。同様に、（XYtl）カッティング方向の5°/-50°はNTというシンボルで表されます。</p>\n\n          \n          <div>\n            <ul>\n              <li>\n                <a href=\"https://www.facebook.com/sharer/sharer.php?u=https://grish.com/ja/quartz-glass-single-crystal-quartz/\" rel=\"noopener noreferrer\">\n                  <img src=\"/files/grish-asset-b6aed1b36995754585bf04f3/page_single_news-main_share-fb.svg\" alt=\"\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\">\n                </a>\n              </li>\n\n              <li>\n                <a href=\"https://twitter.com/share?url=https://grish.com/ja/quartz-glass-single-crystal-quartz/\" rel=\"noopener noreferrer\">\n                  <img src=\"/files/grish-asset-94fd9956095f45c0bff3c1f5/page_single_news-main_share-tw.svg\" alt=\"\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\">\n                </a>\n              </li>\n\n              <li>\n                <a href=\"http://www.linkedin.com/shareArticle?url=https://grish.com/ja/quartz-glass-single-crystal-quartz/\" rel=\"noopener noreferrer\">\n                  <img src=\"/files/grish-asset-b20329e5cc53cdce717db7d0/linkedin-g.svg\" alt=\"\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\">\n                </a>\n              </li>\n                          </ul>\n          </div>\n        \n\n        ",
  "summary": "単結晶水晶について 結晶の主成分はSiO2であり、その構造は常圧下で温度に応じて変化します。573℃未満では、アルファ水晶結晶構造を採用し、573℃から870℃の温度ではベータ水晶結晶構造が形成されます。結晶の融点は1750℃です。圧電水晶結晶を指す場合は、通常、アルファ水晶結晶構造を指します。 圧電特性を持つ 直径2″3″4″5″6″方向Xカット、Yカット、Zカット、STカット、ATカットなど厚さ (μm)280380500625675材料水晶グレード/ブランド光学、SAW表面処理DSP/SSPTTV(μm)<8<10<10<10<15湾曲/歪み (μm)<30<30<40<40<60トップサイドRa (nm)<1S/D(μm)40/20 圧電効果 一部の媒体は、外部の機械的効果（圧縮、引",
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  "updated_at": "2026-10-16"
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