पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक विशेषताओं का विश्लेषण

 पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव और पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक का ढांकता हुआ प्रभाव

 

पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव यह है कि जब कुछ डाइलेक्ट्रिक्स एक निश्चित दिशा में बाहरी बल द्वारा विकृत हो जाते हैं, तो अंदर ध्रुवीकरण होता है, और दो विपरीत सतहों पर सकारात्मक और नकारात्मक विपरीत चार्ज दिखाई देते हैं। जब बाहरी बल हटा दिया जाता है, तो यह अनावेशित अवस्था में वापस आ जाएगा। इस घटना को सकारात्मक पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव कहा जाता है। जब बल की दिशा बदलती है तो आवेश की ध्रुवता भी बदल जाती है। इसके विपरीत, जब एक विद्युत क्षेत्र को ढांकता हुआ के ध्रुवीकरण दिशा में लागू किया जाता है, तो ये ढांकता हुआ भी विकृत हो जाते हैं, और विद्युत क्षेत्र हटा दिए जाने के बाद ढांकता हुआ का विरूपण गायब हो जाता है। इस घटना को व्युत्क्रम पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव या इलेक्ट्रोस्ट्रिक्शन कहा जाता है। ढांकता हुआ पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव के आधार पर विकसित एक प्रकार के सेंसर को पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल सेंसर कहा जाता है।

 

 

विद्युत क्षेत्र में कोई भी माध्यम प्रेरित ध्रुवीकरण के प्रभाव के कारण माध्यम के विरूपण का कारण बनेगा, और यह विरूपण व्युत्क्रम पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव के कारण होने वाले विरूपण से भिन्न है। ढांकता हुआ बाहरी बल द्वारा प्रत्यास्थ रूप से विकृत हो सकता है, पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक नॉक सेंसर बाहरी विद्युत क्षेत्र के ध्रुवीकरण से विकृत हो सकता है। प्रेरित ध्रुवीकरण के कारण विरूपण बाहरी विद्युत क्षेत्र के वर्ग के समानुपाती होता है, जो एक इलेक्ट्रोस्ट्रिक्टिव प्रभाव है। इससे उत्पन्न विकृति बाहरी विद्युत क्षेत्र की दिशा से स्वतंत्र होती है। व्युत्क्रम पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव के कारण होने वाली विकृति बाहरी विद्युत क्षेत्र के समानुपाती होती है, और जब विद्युत क्षेत्र उलट जाता है, तो विकृति भी बदल जाती है (उदाहरण के लिए, मूल बढ़ाव को छोटा किया जा सकता है, या मूल छोटा करके बढ़ाव में बदला जा सकता है)। इसके अलावा, सभी ढांकता हुआ में इलेक्ट्रोस्ट्रिक्टिव प्रभाव मौजूद होता है, चाहे गैर-पीजोइलेक्ट्रिक या पीजोइलेक्ट्रिक में केवल विभिन्न संरचनाओं के ढांकता हुआ क्रिस्टल का इलेक्ट्रोस्ट्रिक्टिव प्रभाव होता है। व्युत्क्रम पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव केवल पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक क्रिस्टल में पाया जाता है।

 

एक पीजेडटी सामग्री पीजो सिरेमिक क्रिस्टल जो पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव पैदा करता है उसे पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल कहा जाता है। एक प्रकार का पीज़ोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल एकल क्रिस्टल होता है जैसे क्वार्ट्ज (SiO2), सोडियम पोटेशियम टार्ट्रेट (जिसे लॉसर नमक, NaKC4H4O6.H2O भी कहा जाता है), बिस्मथ रूथेनेट (Bi12GeO20)। एक अन्य प्रकार के पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल को पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक पर कहा जाता है, जैसे बेरियम टाइटेनेट (BaTiO3), लेड जिरकोनेट टाइटेनेट Pb(ZrxTirx)O3, जापान में बना लेड बिस्मथ मैग्नीशियम जिरकोनेट टाइटेनेट, PZT में मिलाया गया, चीन में बना बिस्मथ मैंगनीज। लेड ज़िरकोनेट टाइटेनेट Pb(Mn1/2Sb2/3)O3 को PIT में जोड़ा गया था।

 

ढांकता हुआ एक इन्सुलेटर है जिसे इलेक्ट्रोडाइज़ किया जा सकता है। डाइलेक्ट्रिक्स का उपयोग काफी व्यापक है। पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक तत्व की ढांकता हुआ चालकता बहुत कम है, जो अच्छे ढांकता हुआ ताकत गुणों के साथ मिलकर है, जिसका उपयोग विद्युत इन्सुलेटर बनाने के लिए किया जा सकता है। इसके अलावा, ढांकता हुआ अत्यधिक इलेक्ट्रोडेपोजिट किया जा सकता है और एक उत्कृष्ट संधारित्र सामग्री है। ढांकता हुआ गुणों के अध्ययन में सामग्री के भीतर विद्युत और चुंबकीय ऊर्जा का भंडारण और अपव्यय शामिल है। यह अध्ययन इलेक्ट्रॉनिक्स, प्रकाशिकी और ठोस अवस्था भौतिकी की विभिन्न घटनाओं को समझाने के लिए बेहद महत्वपूर्ण है। ढांकता हुआ गुण एक विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत इलेक्ट्रोस्टैटिक ऊर्जा के भंडारण और हानि के गुणों को संदर्भित करता है, जिसे आमतौर पर ढांकता हुआ स्थिरांक और ढांकता हुआ नुकसान द्वारा व्यक्त किया जाता है। जब उच्च-आवृत्ति तकनीक को ठोस लकड़ी मिश्रित फर्श जैसी सामग्रियों पर लागू किया जाता है, तो उच्च-आवृत्ति गर्म दबाव का उपयोग करने पर ढांकता हुआ गुण बहुत महत्वपूर्ण होते हैं। जब माध्यम को विद्युत क्षेत्र के साथ लागू किया जाता है, तो विद्युत क्षेत्र को कमजोर करने के लिए एक प्रेरित चार्ज उत्पन्न होता है। मूल लागू विद्युत क्षेत्र (वैक्यूम में) और अंतिम माध्यम में विद्युत क्षेत्र का अनुपात परमिटिटिविटी है, जिसे प्रेरित वर्तमान दर के रूप में भी जाना जाता है।

 

विद्युत चुंबकत्व में, जब पीज़ोइलेक्ट्रिक बटन डिस्क का एक विद्युत क्षेत्र एक ढांकता हुआ पर लागू होता है, तो ढांकता हुआ के अंदर सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज के सापेक्ष विस्थापन के कारण एक विद्युत द्विध्रुव उत्पन्न होता है। इस घटना को विद्युत ध्रुवीकरण कहा जाता है। लागू विद्युत क्षेत्र एक बाहरी विद्युत क्षेत्र या ढांकता हुआ के अंदर एम्बेडेड मुक्त चार्ज द्वारा उत्पन्न विद्युत क्षेत्र हो सकता है। ध्रुवीकरण द्वारा उत्पन्न विद्युत द्विध्रुव को 'प्रेरक विद्युत द्विध्रुव' कहा जाता है, और इसके विद्युत द्विध्रुव आघूर्ण को प्रेरक विद्युत द्विध्रुव आघूर्ण कहा जाता है। पीजो सिरेमिक में विद्युत क्षेत्र की क्रिया के तहत इलेक्ट्रोड बनाने की क्षमता होती है। उनके उपयोग और प्रदर्शन के अनुसार विद्युत इन्सुलेशन, कैपेसिटर, पीजोइलेक्ट्रिक, पायरोइलेक्ट्रिक और फेरोइलेक्ट्रिक सिरेमिक में विभाजित किया गया है।

पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक ढांकता हुआ का ध्रुवीकरण

 

पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक क्रिस्टल ढांकता हुआ और अनिसोट्रोपिक डाइलेक्ट्रिक्स दोनों हैं, इसलिए पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल के ढांकता हुआ गुण आइसोट्रोपिक डाइलेक्ट्रिक्स से भिन्न होते हैं।

ढांकता हुआ एक विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत ध्रुवीकृत होता है, और ध्रुवीकरण अवस्था एक ऐसी स्थिति है जिसमें विद्युत क्षेत्र ढांकता हुआ के चार्ज बिंदु पर एक सापेक्ष विस्थापन बल लगाता है और आवेशों के बीच पारस्परिक आकर्षण का एक अस्थायी संतुलन बनाता है। विद्युत क्षेत्र ध्रुवीकरण का बाहरी कारण है। ध्रुवीकरण का आंतरिक कारण माध्यम के आंतरिक भाग में निहित है। माध्यम के अंदर सूक्ष्म प्रक्रियाओं के साथ, ध्रुवीकरण के तीन मुख्य तंत्र होते हैं।

 

(1) एक परमाणु या आयन जो ढांकता हुआ बनता है। एक विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत, एक सकारात्मक रूप से चार्ज किया गया नाभिक अपने शेल इलेक्ट्रॉन के नकारात्मक केंद्र के साथ मेल नहीं खाता है, जिससे एक विद्युत द्विध्रुवीय क्षण उत्पन्न होता है। इस ध्रुवीकरण को इलेक्ट्रॉन विस्थापन ध्रुवीकरण कहा जाता है।

(2) ढांकता हुआ बनाने वाले सकारात्मक और नकारात्मक आयन एक विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत सापेक्ष विस्थापन से गुजरते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक विद्युत द्विध्रुवीय क्षण होता है जिसे आयन विस्थापन ध्रुवीकरण कहा जाता है।

(3) ढांकता हुआ बनाने वाले अणु एक निश्चित आंतरिक विद्युत क्षण के साथ ध्रुवीय अणु होते हैं, लेकिन थर्मल गति के कारण, अभिविन्यास अव्यवस्थित होता है, और संपूर्ण ढांकता हुआ का कुल विद्युत क्षण शून्य होता है। जब एक बाहरी विद्युत क्षेत्र कार्य करता है, तो ये विद्युत द्विध्रुव क्षण बाहरी क्षेत्र के साथ संरेखित हो जाएंगे, अल्ट्रासाउंड पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल ढांकता हुआ में एक मैक्रोस्कोपिक विद्युत द्विध्रुव क्षण उत्पन्न कर रहा है, जिसे ओरिएंटेशन ध्रुवीकरण कहा जाता है।

 

1. एक अनंत अणु का विस्थापन ध्रुवीकरण

 

जब इलेक्ट्रोड रहित ढांकता हुआ विद्युत क्षेत्र बल की कार्रवाई के तहत एक बाहरी विद्युत क्षेत्र में होता है, तो अणु के सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज केंद्र एक विद्युत द्विध्रुव बनाने के लिए सापेक्ष विस्थापन उत्पन्न करेंगे, और उनके समतुल्य विद्युत द्विध्रुव क्षण पी विद्युत क्षेत्र की दिशा के साथ उन्मुख होते हैं। संपूर्ण ढांकता हुआ पीजोइलेक्ट्रिक के लिए, चूंकि ढांकता हुआ में प्रत्येक अणु विद्युत द्विध्रुव बनाता है, वे ढांकता हुआ में व्यवस्थित होते हैं। ढांकता हुआ में आसन्न विद्युत द्विध्रुवों के धनात्मक और ऋणात्मक आवेश एक दूसरे के करीब होते हैं। यदि ढांकता हुआ एक समान है, तो यह पूरे क्षेत्र में विद्युत रूप से तटस्थ रहता है, लेकिन ढांकता हुआ की सतह पर जो बाहरी विद्युत क्षेत्र की ताकत E0 के लंबवत है। क्रमशः सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज होंगे, जो ढांकता हुआ नहीं छोड़ सकते हैं और ढांकता हुआ में स्वतंत्र रूप से नहीं घूम सकते हैं, बाहरी विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत ढांकता हुआ में ध्रुवीकृत आवेशों की इस घटना को ढांकता हुआ का ध्रुवीकरण कहा जाता है। बाहरी विद्युत क्षेत्र जितना मजबूत होगा, प्रत्येक अणु के सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज केंद्रों के बीच सापेक्ष विस्थापन जितना बड़ा होगा, अणु का विद्युत द्विध्रुवीय क्षण उतना ही बड़ा होगा, ढांकता हुआ की दोनों सतहों पर अधिक ध्रुवीकृत चार्ज दिखाई देंगे, और अधिक ध्रुवीकृत उच्च होगा। जब अनुनाद आवृत्ति पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर के बाहरी विद्युत क्षेत्र को हटा दिया जाता है, तो सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज के केंद्र फिर से संयोग (पी = 0) होते हैं, इसलिए इस प्रकार के अणु को एक लोचदार विद्युत द्विध्रुवीय माना जा सकता है जिसका लोचदार बल दो समकक्ष समतुल्य विद्युत आवेशों से जुड़ा होता है। विद्युत द्विध्रुव आघूर्ण P का परिमाण क्षेत्र शक्ति के समानुपाती होता है। चूँकि अनंत अणु का ध्रुवीकरण धनात्मक और ऋणात्मक आवेशों के केंद्र के सापेक्ष विस्थापन में निहित होता है, इसलिए इसे अक्सर बिट कहा जाता है।

 

ध्रुवीय अणुओं का उन्मुख ध्रुवीकरण

 

जहाँ तक ध्रुवीय आणविक ढांकता हुआ का सवाल है, अणु में धनात्मक और ऋणात्मक आवेशों का केंद्र एक विद्युत द्विध्रुव के बराबर होता है। बाहरी विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत, यह एक क्षण के अधीन होगा, ताकि अणु का विद्युत द्विध्रुवीय क्षण P विद्युत क्षेत्र की दिशा में बदल जाए। आणविक थर्मल गति के हस्तक्षेप के कारण, यह स्टीयरिंग छोटा है, और विद्युत क्षेत्र की दिशा के साथ सभी अणुओं के विद्युत द्विध्रुव क्षणों को संरेखित करना असंभव है। पीजोइलेक्ट्रिक इलेक्ट्रोड पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक का बाहरी विद्युत क्षेत्र जितना मजबूत होता है, अणु के विद्युत द्विध्रुव क्षण का स्टीयरिंग क्रम उतना ही सुव्यवस्थित होता है। स्थूल स्तर पर, जितना अधिक ध्रुवीकृत आवेश ढांकता हुआ और बाहरी विद्युत क्षेत्र के लंबवत दोनों सतहों पर दिखाई देते हैं, ध्रुवीकरण की डिग्री उतनी ही अधिक होती है। जब बाहरी विद्युत क्षेत्र को हटा दिया जाता है, तो अणुओं की तापीय गति के कारण अणु के विद्युत द्विध्रुव क्षण की दिशा एक अनियमित व्यवस्था बन जाती है, और ढांकता हुआ अभी भी तटस्थ है। ध्रुवीय अणुओं का ध्रुवीकरण उस दिशा में होता है जिसमें समतुल्य विद्युत द्विध्रुव बाहरी विद्युत क्षेत्र की ओर मुड़ता है, इसलिए इसे अभिविन्यास ध्रुवीकरण कहा जाता है। सामान्य तौर पर, जबकि अणु एक ही समय में ध्रुवीकृत होते हैं, विस्थापन ध्रुवीकरण भी होता है। यद्यपि दो प्रकार के डाइलेक्ट्रिक्स, ध्रुवीय के ध्रुवीकरण की सूक्ष्म प्रक्रियाएँ अलग-अलग हैं, लेकिन स्थूल प्रभाव समान हैं। विभिन्न संख्याओं के पीज़ोइलेक्ट्रिक प्लेट सेंसर के ध्रुवीकृत आवेश ढांकता हुआ की दो विपरीत सतहों पर दिखाई देते हैं, और बाहरी विद्युत क्षेत्र बढ़ जाता है। अधिक ध्रुवीकृत आवेश प्रकट होते हैं। इसलिए, जब ढांकता हुआ की ध्रुवीकरण घटना को मैक्रोस्कोपिक रूप से नीचे वर्णित किया गया है, तो चर्चा के लिए दो प्रकार के ढांकता हुआ में विभाजित करना आवश्यक नहीं है।

3. पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक क्रिस्टल की फेरोइलेक्ट्रिसिटी

 

कुछ परावैद्युत पदार्थों का ध्रुवीकरण बहुत विशेष होता है। एक निश्चित तापमान सीमा में, उनके ढांकता हुआ स्थिरांक स्थिर नहीं होते हैं, लेकिन क्षेत्र की ताकत के साथ भिन्न होते हैं, और बाहरी विद्युत क्षेत्र को हटाने के बाद, ये ढांकता हुआ तटस्थ नहीं होते हैं। अवशिष्ट ध्रुवीकरण है. इस तथ्य के अनुरूप होने के लिए कि लौहचुम्बकीय सामग्री चुम्बकित रह सकती है, पीजो सिरेमिक ट्रांसड्यूसर की इस संपत्ति को अक्सर लौहविद्युत के रूप में जाना जाता है। फेरोइलेक्ट्रिक डाइइलेक्ट्रिक को फेरोइलेक्ट्रिक कहा जाता है। उनमें से, बेरियम टाइटेनेट सिरेमिक (BaTiO3), सोडियम पोटेशियम टार्ट्रेट सिंगल क्रिस्टल (NaKC4H4O6⋅H2O) और जैसे सबसे प्रमुख हैं। फेरोइलेक्ट्रिक्स इलेक्ट्रोडपोजिशन प्रक्रिया के दौरान हिस्टैरिसीस प्रदर्शित करेगा। हिस्टैरिसीस लूप से पता चलता है कि फेरोइलेक्ट्रिक बॉडी और लागू विद्युत क्षेत्र के बीच ध्रुवीकरण गैर-रैखिक है, और बाहरी विद्युत क्षेत्र के उलट होने पर ध्रुवीकरण उलट जाता है। ध्रुवीकरण व्युत्क्रमण डोमेन व्युत्क्रम का परिणाम है, इसलिए हिस्टैरिसीस लूप फेरोइलेक्ट्रिक में डोमेन की उपस्थिति को इंगित करता है। तथाकथित डोमेन छोटे क्षेत्र हैं जिनमें फेरोइलेक्ट्रिक्स में सहज ध्रुवीकरण दिशाएं एक समान होती हैं, और डोमेन। इनके बीच की सीमा को डोमेन दीवार कहा जाता है। पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक उत्पादों के फेरोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल आमतौर पर बहु-डोमेन होते हैं, प्रत्येक डोमेन में सहज ध्रुवीकरण की दिशा एक ही होती है, और विभिन्न डोमेन में सहज ध्रुवीकरण मजबूत होता है।

 

पॉलीक्रिस्टलाइन फेरोइलेक्ट्रिक्स के लिए, अनाज के बीच क्रिस्टल अक्षों के अभिविन्यास की पूर्ण मनमानी के कारण पूरे पॉलीक्रिस्टल के लिए विभिन्न डोमेन में सहज ध्रुवीकरण के सापेक्ष अभिविन्यास के बीच कोई नियमितता नहीं है।

फेरोइलेक्ट्रिक्स आम तौर पर अनायास एकल डोमेन नहीं बनाते हैं, लेकिन एक मजबूत बाहरी विद्युत क्षेत्र के तहत मल्टीडोमेन क्रिस्टल को मोनोडोमेनाइज़ किया जा सकता है। एक मजबूत बाहरी विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत, बाहरी क्षेत्र दिशा के समानांतर या करीब मल्टी-डोमेन क्रिस्टल में सहज ध्रुवीकरण का डोमेन वॉल्यूम नए डोमेन नाभिक के गठन और डोमेन दीवारों के आंदोलन के कारण तेजी से विस्तारित होगा, और अन्य दिशाओं में डोमेन वॉल्यूम तेजी से घट जाएगा। छोटा गायब हो जाता है, जो पूरे क्रिस्टल को एक ही डोमेन में बदल रहा है। बाहरी विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत, नए डोमेन नाभिक और डोमेन दीवार गति की गतिशील प्रक्रिया को डोमेन रिवर्सल प्रक्रिया कहा जाता है। इस उत्क्रमण में कुछ हिस्टैरिसीस विशेषताएं हैं, इसलिए फेरोइलेक्ट्रिक उपरोक्त हिस्टैरिसीस लूप प्रदर्शित करता है।

 

एक एकल पीजो क्रिस्टल पर विचार करना यह मान रहा है कि सहज ध्रुवीकरण के अभिविन्यास में केवल दो संभावनाएं हैं। यह एक निश्चित क्रिस्टल अक्ष के साथ सकारात्मक और नकारात्मक है; बाह्य विद्युत क्षेत्र की दिशा ध्रुवीकरण अक्ष के समानांतर होती है। जब बाहरी विद्युत क्षेत्र शून्य होता है, तो क्रिस्टल में आसन्न डोमेन का ध्रुवीकरण विपरीत होता है, और क्रिस्टल का कुल विद्युत क्षण शून्य होता है। जब बाहरी विद्युत क्षेत्र को धीरे-धीरे बढ़ाया जाता है, तो विद्युत क्षेत्र की दिशा के विपरीत सहज ध्रुवीकरण दिशा का डोमेन आयतन डोमेन के व्युत्क्रमण के कारण धीरे-धीरे कम हो जाएगा, और उन डोमेन की दिशा समान होगी क्योंकि विद्युत क्षेत्र धीरे-धीरे विस्तारित होगा, ताकि क्रिस्टल बाहरी क्षेत्र की दिशा में हो। विद्युत क्षेत्र के बढ़ने से तीव्रता बढ़ती है। जब पीजोइलेक्ट्रिक डिस्क तत्व का विद्युत क्षेत्र क्रिस्टल के सभी रिवर्स डोमेन को बाहरी क्षेत्र में उलटने के लिए पर्याप्त बढ़ जाता है, तो क्रिस्टल एकल डोमेन बन जाता है, क्रिस्टल का ध्रुवीकरण संतृप्ति तक पहुंच जाता है, और फिर विद्युत क्षेत्र बढ़ जाता है। ध्रुवीकरण विद्युत क्षेत्र के साथ रैखिक रूप से बढ़ेगा (एक विशिष्ट ढांकता हुआ के ध्रुवीकरण के समान) और अधिकतम मान Pmax तक पहुंच जाएगा, जो उच्चतम ध्रुवीकरण विद्युत क्षेत्र का एक कार्य है। जब रैखिक भाग को शून्य विद्युत क्षेत्र में एक्सट्रपलेशन किया जाता है, तो ऊर्ध्वाधर अक्ष पर परिणामी अवरोधन Ps को संतृप्त ध्रुवीकरण कहा जाता है, जो वास्तव में प्रत्येक डोमेन का सहज ध्रुवीकरण होता है। जब विद्युत क्षेत्र C से कम होने लगता है, तो CB वक्र के साथ ध्रुवीकरण धीरे-धीरे कम हो जाएगा। जब पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक घटक का विद्युत क्षेत्र शून्य हो जाता है, तो ध्रुवीकरण एक निश्चित मान पीआर तक कम हो जाता है, जिसे फेरोइलेक्ट्रिक का अवशिष्ट ध्रुवीकरण कहा जाता है। जब विद्युत क्षेत्र दिशा बदलता है और नकारात्मक दिशा में Ec तक बढ़ जाता है, तो ध्रुवीकरण शून्य हो जाता है, विपरीत विद्युत क्षेत्र बढ़ता रहता है और ध्रुवीकरण उलट जाता है। Ec को फेरोइलेक्ट्रिक की प्रबल क्षेत्र शक्ति कहा जाता है। जैसे-जैसे विपरीत विद्युत क्षेत्र बढ़ता रहता है, ध्रुवीकरण नकारात्मक ढाल दिशा में बढ़ता रहता है और नकारात्मक दिशा में संतृप्ति मान (-पीआर) तक पहुंच जाता है, और अल्ट्रासोनिक पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर एक एकल डोमेन क्रिस्टल बन जाता है जिसमें नकारात्मक ध्रुवीकरण होता है। यदि विद्युत क्षेत्र लगातार उच्च ऋणात्मक मान से उच्च धनात्मक मान में बदलता रहता है, तो धनात्मक डोमेन फिर से बनना और बढ़ना शुरू हो जाता है जब तक कि पूरा क्रिस्टल फिर से आगे ध्रुवीकरण के साथ एकल डोमेन क्रिस्टल नहीं बन जाता। इस प्रक्रिया के दौरान, ध्रुवीकरण रिटर्न लाइन के एफजीएच भाग के साथ बिंदु सी पर वापस आ जाता है। इस प्रकार, एक बड़े वैकल्पिक विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत, विद्युत क्षेत्र एक सप्ताह तक बदलता है, और उपरोक्त प्रक्रिया को एक बार दोहराया जाता है, जो हिस्टैरिसीस लूप दिखाता है। रिटर्न लाइन से घिरा क्षेत्र ध्रुवीकरण को दो बार उलटने के लिए आवश्यक ऊर्जा है।