Ένας κρυσταλλικός ταλαντωτής είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται για τη μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε ή την παραγωγή της από μηχανική ενέργεια. Στις περισσότερες περιπτώσεις, αυτοί οι ταλαντωτές υπόκεινται σε μια ηλεκτρική ώθηση που τους αναγκάζει να ταλαντώνονται σε μια ακριβή συχνότητα. Η συχνότητα κάθε κρυστάλλου παραμένει σταθερή σε ποικίλες θερμοκρασίες και πιέσεις και παρουσία πολλών διαφορετικών υλικών και χημικών, καθιστώντας τον ιδανικό για λειτουργίες που απαιτούν ακριβή χρονισμό υπό πολλές συνθήκες. Αυτές οι συσκευές χρησιμοποιούνται συνήθως σε ρολόγια και ηλεκτρονικά τόσο για την ακρίβεια όσο και για την αντοχή τους.
Οι ιδιότητες του κρυσταλλικού ταλαντωτή ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά το 1880 από τους Πιέρ και Ζακ Κιουρί. Αυτοί οι δύο επιστήμονες ανακάλυψαν ότι οι κρύσταλλοι χαλαζία θα παράγουν ηλεκτρικό φορτίο όταν βγουν από το σχήμα τους και θα αλλάξουν το φυσικό τους σχήμα όταν υποβληθούν σε ηλεκτρικό φορτίο, μια ιδιότητα που ονόμασαν πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο. Πειράματα με αυτούς τους κρυστάλλους έδειξαν ότι ταλαντώνονταν με ακριβή συχνότητα όταν περνούσε ηλεκτρικό ρεύμα μέσα από αυτούς.
Ένα από τα κύρια συστατικά ενός ταλαντωτή κρυστάλλου είναι ο ίδιος ο κρύσταλλος. Πολλοί διαφορετικοί τύποι κρυστάλλων μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ταλαντωτές, αλλά η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη ποικιλία είναι ο χαλαζίας, ο οποίος συχνά καλλιεργείται υπό ελεγχόμενες συνθήκες πριν κοπεί και χρησιμοποιηθεί ως ταλαντωτής. Ο κρύσταλλος κόβεται σε λεπτή φέτα ή σε σχήμα πιρουνιού συντονισμού και στη συνέχεια τοποθετείται ανάμεσα σε δύο αγώγιμες μεταλλικές πλάκες. Όταν το ρεύμα διέρχεται από τη συσκευή, ο κρύσταλλος αρχίζει να διαστέλλεται και να συστέλλεται, ή να ταλαντώνεται, σε μια ακριβή συχνότητα. Ένας ενισχυτής που συνδέεται με τον κρυσταλλικό ταλαντωτή αυξάνει την έξοδο της συσκευής, η οποία μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί για τον χρονομέτρηση μηχανικών ή ηλεκτρικών διεργασιών.
Η σταθερότητα της συχνότητας ενός κρυσταλλικού ταλαντωτή τον καθιστά ιδανικό για χρήση σε ρολόγια και ηλεκτρονικά. Ο κρύσταλλος χαλαζία έχει χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο του χρονισμού των ρολογιών αμέσως μετά την ανακάλυψη του πιεζοηλεκτρικού φαινομένου. Τα ρολόγια με αυτούς τους ταλαντωτές είναι γνωστά για την ικανότητά τους να αντέχουν τις αλλαγές θερμοκρασίας και πίεσης και να παραμένουν ακριβή για μεγάλα χρονικά διαστήματα.
Στην ηλεκτρονική, οι κρυσταλλικοί ταλαντωτές χρησιμοποιούνται συχνά σε υπολογιστές, κινητά τηλέφωνα και ραδιόφωνα. Οι κρύσταλλοι είναι χρήσιμοι σε αυτές τις συσκευές λόγω της ακρίβειας της ταλάντωσής τους, η οποία επιτρέπει στον κρύσταλλο να χρησιμοποιείται για να φιλτράρει τις ανεπιθύμητες συχνότητες. Ο κρυσταλλικός ταλαντωτής διαστέλλεται επίσης και συστέλλεται κυρίως κατά μήκος ενός άξονα, γεγονός που δίνει στη συσκευή χαμηλή μετατόπιση φάσης. Αυτές οι δύο ιδιότητες του δίνουν τη δυνατότητα να χρονομετρά με ακρίβεια μια διαδικασία και να διατηρεί ισχυρό σήμα, και τα δύο χαρακτηριστικά που το καθιστούν ιδανικό για χρήση σε ηλεκτρονικά.