在现今高速发展的社会，信息存储对人类的重要性不言而喻。信息存储记录了这个社会的发展，帮助人们更好地了解这个世界并推动它的发展。在我们的印象中，纸张似乎是信息存储的开始。然而在信息载体出现之前，大脑才是最强大的信息存储器。而后出现了用于信息存储的工具——龟甲、竹片和纸张等。当时间流淌到近代，录音磁带的发明实现了模拟信号的存储，这也标志着磁性存储时代的开始。
二十一世纪初，诺基亚成为移动手机的巅峰王者，MP3是年轻人的最爱，笔记本电脑是商务人士的标配，4G通信技术还没有投入使用，百度云尚未出生，光驱还是信息存储的中流砥柱。那时的移动和固定存储设备，主流是机械硬盘和小容量的U盘，一台几百GB的电脑和一个8GB的U盘，就足够满足人们的日常工作生活需求。硬盘的信息存储与读取在电子信息存储设备出现飞涨的现今，你是否好奇过这些通信设备是如何存储信息的呢？
以计算机硬盘为例，首先需要了解硬盘的大致结构组成。封闭的硬盘内部包含若干个磁盘片，磁盘片的每一面都被以转轴为轴心、以一定的磁密度为间隔划分成数量相同的多个磁道，并从外缘“0”开始编号，具有相同编号的磁道形成一个圆柱，即为柱面。而每个磁道又被划分为若干个扇区，每个扇区规定是512个字节，因此，通常硬盘的存储容量=盘面数×柱面数×扇区数×512字节。
硬盘进行信息的存储与读取的关键材料是磁盘片上的磁涂层。磁涂层是由数量众多的、体积极为细小的磁颗粒组成，若干个磁颗粒组成一个记录单元来记录1比特（bit）信息，即0或1。而信息存储与读取的基本原理是物理学中的电磁感应。奥斯特发现电流通过导体时，导体周围会产生磁场；随后法拉第发现导体的磁通量发生变化时，闭合回路会产生电流。
多铁性材料是具有铁电性、（反）铁磁性、铁弹性等两种或两种以上“铁性”而有序共存，并由于多种序参量之间的相互耦合作用产生新的效应的新型材料。概括上讲，一些材料可以随外场（电场、磁场和应力）翻转而分别发生自发极化、自发磁矩或自发应变，并呈现非线性关系而出现电滞回线、磁滞回线或铁弹回线，这样相应的物质称为铁电体、铁磁体和铁弹体。三者可统称为铁性体。
近年来，5G、云计算、大数据等新型通信技术和IT技术的迅速发展产生了大量的数据，数据的膨胀速度比存储器容量的增大速度快，而目前存储器的主流是上文提到的电流控制磁头进行信息的读写。这会带来相当大的能耗问题。而利用多铁性材料的磁电效应，即用电场替代电流调控磁场是最有希望解决能耗问题的方案之一。
多铁隧道结（组成磁头的关键材料）就是具有电场调控磁性功能性的存储器原型器件之一，从而满足人们对低功耗、高密度、快速读写、大容量的非易失存储器日趋紧迫的需求。