无需吩咐便自行出现的极化
到目前为止，我们见过的每一种介电体，都只有在外界电场推它时才极化；撤去电场，偶极便松弛回中性。而铁电体漂亮地打破了这条规矩。在某个温度以下，它的原子会完全靠自己安顿成一种「歪」的排列，哪怕完全没有外加电场，也携带着极化。这块晶体自己「选择」了被极化。我们把这种自发生成、无需电场的极化，称为自发极化——之所以叫「自发」，是因为没有任何外界因素去命令它。
最经典的例子是钛酸钡，一种陶瓷。在某个温热程度以上，它的原子端坐于一个齐整、对称的立方体中，没有净极化。把它冷却到越过那个临界点，中央那个原子便忍不住稍稍滑向一侧，「啪」地把晶体扣成一种带有明确正端、负端的极性形状。它如今是一块极性晶体了——但是一块特殊的极性晶体，因为关键在于：那支内部的箭头可以被弄成指向两个相反方向中的任意一个。
翻转——以及那份记忆
下面就是那个配得上「记忆」二字的魔法。沿一个方向施加足够强的电场，铁电体的自发极化便「啪」地翻转过去、沿着电场方向指着。现在把电场关掉。极化非但不松弛回中性，反而干脆原地不动——晶体始终保持着你最后一次推它的那个朝向。沿另一个方向施加强场，它就「啪」地翻向相反方向，并同样停在那儿。两个稳定的状态，可按需切换，每一个都被记住，且无需耗费任何电力去维持。
把极化对你所施加的电场作图，你不会得到一条简单的直线。这条曲线反而绕回到自身、围成一个环：材料的状态不只取决于此刻的电场，还取决于它的「历史」——你上一回是朝哪边推它的。这种绕成环的、依赖历史的行为，叫做滞回（迟滞），它正是「记忆」的标志。那两个相反的「被记住」的状态，可以代表 1 和 0——这正是铁电体储存一位计算机数据的方式。
- 沿一个方向推电场 → 极化随之翻转并锁定在那里。
- 关掉电场 → 极化保持不变；该状态被记住，无需耗电。
- 沿另一个方向推电场 → 它「啪」地翻到相反的状态。
- 把这两个状态读作 1 和 0 → 你就有了一个存储单元。
热把秩序抹去：居里点
铁电体的记忆并非对热永远免疫。每一种铁电体都有一个临界温度——它的居里温度——超过这个温度，那种有秩序的偏心排列便会瓦解。热意味着原子在晃动（就是你之前见过的热运动），而一旦晃动得足够剧烈，它就会把中央那个原子摇回正中。自发极化随之消失，材料松弛回一种普通的、对称的、不具记忆的介电体。再把它冷却下来，极化会重新出现——但它的方向是全新地随机，于是先前储存的那一位数据被抹掉了。
这个临界点——秩序随温度改变而出现或消失之处——是一场货真价实的相变，与水结冰、或磁铁被烧到通红时失去吸力，背后是同一个深刻的观念。自发极化在这里扮演「序参量」的角色：在炽热、无序的状态下它为零，而当你冷却到居里点以下，它便逐渐生长起来。这里你用不着那套正式的机器，只需感受到：铁电性是一种秩序，而热可以把它熔化。
表亲：驻极体，与回应的「拖延」
铁电体并非唯一一种无需电场便能保住极化的材料。驻极体是它一位「冻结」式的表亲：你把一种合适的塑料或蜡加热，用强电场把它的偶极排齐，再将其冷却，使这种排列被锁定在原处——就像把一个姿势冻住。结果便得到一块携带着持久极化的板材，它正是永磁体的电学孪生。你笔记本电脑或耳塞里那个小小的麦克风，很可能就含有一片驻极体薄膜，正感知着你说话时的气压。
最后还有一个值得诚实点出的微妙之处。翻转或排齐偶极从来都不是瞬时完成的——原子需要一点时间来回旋转，而你把电场摆动得越快，极化就越发跟不上、越发吃力地追赶。这种滞后，就是介电弛豫。它恰恰解释了微波炉为何能工作：水分子试图跟上那飞速翻转的电场、却落在后头，而这一通手忙脚乱的旋转所产生的摩擦，便把你的食物加热了。于是我们在第一篇就点出的那个「回应需要时间」的念头，原来正在为你烹煮晚餐。