对称性破缺的研究在现代电介质物理中，特别是铁电性、铁磁性和多铁性的研究中具有特别重要的意义。

在一些电介质材料中，在一定温度范围内晶体结构的正负电荷中心不重合而呈现出电偶极矩，且极化的方向可随外加电场而翻转，这种自发极化的性质称为铁电性。铁电性存在的必要条件是空间反演对称性的破缺，当晶体结构发生相变时失去中心对称，导致铁电极化的出现。从群的角度考虑，在32种晶体点群中，有10种极性点群可能导致自发极化。铁电性起源可以具体分为三种：质子有序化、偶极矩有序无序、以及软模振动理论。以已知铁电体中最简单的一种晶体钛酸钡（BaTiO₃）为例，解释其铁电极化的起源。钛酸钡属于最常见的一类钙钛矿型铁电体，其通式为ABO₃。从晶格结构来看，钛酸钡中的氧原子形成八面体，B位原子钛位于氧八面体的中央，而A位原子钡则处在氧八面体的间隙里。在钛酸钡铁电体中自发极化的起因是随着温度的变化，晶格结构的相变导致的正负离子电荷中心的位移。在高温时，钛酸钡的晶格结构属于立方晶系，此时处于顺电相，没有自发极化。当温度下降至居里温度（）时，晶体结构转变为四方晶系，此时钛原子中心相对氧八面体中心在c轴方向产生相对运动，打破了空间反演对称性，呈现出自发极化的铁电性，引起从顺电相到铁电相的结构相变。

对称性破缺在铁电宏观理论——朗道相变理论中有着重要的地位。高对称相中某一对称元素突然消失，就对应于相变的发生，导致低对称相的出现。朗道理论中用序参量描写系统内部有序-无序相变，当是无序态，当时是有序态。对称性破缺意味着序参量不为零的状态出现。序参量可通过自由能表达式求得。对于铁电体材料，极化分布均匀，自由能模型一般选择朗道模型。而对于铁电薄膜，因其尺寸在纳米尺度，由于尺寸效应和表面效应等，材料极化不均匀分布一般采用京茨堡-朗道理论来描述。

由于原子核的磁矩比电子磁矩小三个数量级，一般可忽略不计，因此物质的磁性主要起源于原子内电子的轨道运动和自旋运动，其中自旋角动量是产生磁偶极矩的主要因素。磁性物质在居里温度以上时属于顺磁体，此时原子磁矩的分布排列是无序的，只显示一种弱磁性。当温度低于居里温度，物质发生二级相变，从顺磁体转变为铁磁体。在铁磁性物质中，由于相邻原子或离子间的交换作用，电子的自旋趋向于相同的运动方向，使得原子磁矩发生有序的排列，产生自发磁化，原子磁矩方向排列规律一致的自发磁化区域叫作磁畴，该区域的磁化强度称为自发磁化强度，在绝对零度时，铁磁体中原子磁矩都处于平行排列，磁化强度达到最大值。

人们可以用时间反演对称性破缺理论理解铁磁性。首先用一个简单的例子来理解时间反演对称性破缺的概念：当在马路上开车行驶时，如果时间倒流就将反方向原路倒回。如果这条马路是双行道，那么原路倒回这个行为是允许的，受到时间反演对称性的保护；如果这条马路是单行道，只允许车辆从一个方向通过，那么原路返回的这个行为是禁止的，因此这个运动在时间反演下是不被允许的，称为时间反演对称性破缺。

时间反演算符是指在时间反演操作下空间坐标保持不变，时间坐标改变符号的变换。即。在此变换下动量为及自旋为的粒子变成动量为、自旋为的粒子，即自旋角动量在时间反演下会变号。但是在铁磁体中，原子磁矩的排列方向都是一致的，也就是说自旋的方向是唯一确定的，在时间反演对称操作下不会改变方向，因此铁磁性存在的必要条件是时间反演对称性是破缺的。

对称性被视为物理世界的一个重要部分，许多物理现象可以由对称性理论来解释。人们可以使用对称性理论来预言新粒子的存在，也可以使用对称性理论来解释新奇的物理现象。在现代物理学中，对称性破缺引起的丰富多样的物理吸引着无数研究者进行广泛而深入的探索。在自发对称性破缺中，空间反演破缺导致的铁电性、时间反演破缺导致的铁磁性及时间反演与空间反演同时破缺导致的多铁性在电解质物理领域中有着大量系统的研究。由此，多铁性材料的研究与对称性破缺理论关系密切，掌握对称性破缺理论对多铁性材料的研究具有十分重要的意义。多铁性材料研究中涌现的新结构、新现象与新机制促使研究者在计算预言、理论解释和实验实现上不断打破传统认识、寻求新的突破，掀起了一波接一波的研究热潮。