两种内建的秩序
整条线索里，我们一直在谈电的秩序——偶极、极化、铁电体那「被记住」的翻转。但大自然还有第二个平行的故事，是靠磁性来运转的。正如原子能携带一个微小的电偶极，许多原子也携带着一个磁矩——可以把每个原子想成一根极小的条形磁铁，有自己的南极和北极。当无数这样的原子磁铁完全靠自己锁定成一致的朝向时，材料便成了一块永磁体；这种自发生成的磁秩序就是铁磁性，也就是冰箱贴上那种日常的磁性。
请留意这两个故事押韵得有多近。铁电体有自发极化，你可以用电压翻转它；铁磁体有自发磁化，你可以用磁场翻转它。两者都表现出「记忆」那绕成环的滞回，也都会在某个临界温度之上消融。它们是同一首诗的两段——一段属电，一段属磁。
一块同时身兼二职的晶体
现在抛出那个大胆的问题：会不会有一种单一材料，能同时携带这两种秩序——在一具身体里既是铁电体、又是磁铁？做到这一点的晶体，就叫做多铁性材料（「multi」即「多」，「ferroic」指铁电体、铁磁体这一类会自发产生秩序的材料家族）。在一种多铁性材料里，原子设法在同一个晶格中、同一时刻，同时保住一个自发极化和一个自发磁化。
为什么这既稀有又困难？原来，产生这两种秩序的「原子配方」往往彼此打架。那种造就铁电极化的偏心原子位移，通常偏爱外层电子壳层空着的原子；而强磁性通常想要的，是壳层半满的原子。一种满足了其中一种渴望的材料，常常就饿着了另一种。所以多铁性材料并不常见，往往秩序很弱，许多还只能在很冷的温度下工作——这是一个诚实的局限，而非一句推销词。
真正的奖赏：当二者彼此对话
仅仅让两种秩序并肩共存，不过是一桩奇闻。真正令人激动的，是当它们耦合起来时——当电的秩序与磁的秩序能够彼此对话。在最出色的多铁性材料里，轻推其一便能驾驭其二：施加一个磁场，你就能挪动电极化；或者更诱人的是，加上一个电压，你就能翻转磁性。这种「串话」，正是研究者追逐这些材料的全部理由。
想象一下工程师为何会眼睛一亮。今天的磁存储器靠小电流来翻转比特，而电流会发热、会耗电池。可如果仅凭一个电压，就能翻转一种多铁性材料的磁状态——不用电流，只需跨过一块绝缘体的一记电推——那你就能以磁的方式储存数据，却以电的方式写入，只消耗其中极小一部分的能量。这正是那个梦想：密集、迅捷的磁存储器，却以介电体那温柔、低功耗的「触碰」来写入。
- 单纯的磁体：翻转一个比特需要电流 → 发热、浪费功率。
- 带耦合的多铁性材料：跨过绝缘体的一个电压便翻转磁性 → 几乎不用电流。
- 结果（目标）：一种储存靠磁、写入靠电的存储器——能耗远更低。
这一切在更大图景中的位置
多铁性材料还把这条线索缝合到了它的邻居身上。它们当中许多同时也是压电体，于是单单一块晶体，可能同时回应挤压、电压和磁场——一种真正的「瑞士军刀」式材料。再把某些器件所利用的、由应变驱动的耦合也算进来，你便开始明白凝聚态物理的这个角落为何如此引人注目：在这里，电、力学与磁性，全都在一小块固体之中相遇。
我们也得把现状说明白。具有强耦合、又能在室温下工作的多铁性材料，目前大多仍是实验室里的追求，还没成为你口袋里的一块芯片。前景是真切的，却尚未完成。而老实说，正是这一点让这个领域充满生气——你方才已经从「一块绝缘体竟能极化」这个不起眼的事实，一路走到了一片开放的研究前沿，那里的下一个突破尚未被写下。