Het zien van de fijnschalige eigenschappen van materialen die relevant zijn voor nanotechnologie is een prominente uitdaging die momenteel alleen onder ideale omstandigheden kan worden aangegaan. Coherente röntgenbeeldvorming belooft het scala aan materialen en omgevingen waarin deze belangrijke eigenschappen kunnen worden waargenomen aanzienlijk uit te breiden. Gebruikers van de divisies Materials Science en Nanoscience &Technology van Argonne, in samenwerking met de X-Ray Microscopy Group van het Center for Nanoscale Materials en onderzoekers van de Advanced Photon Source, KAIST, Universiteit van Noord-Illinois, en de Universiteit van Melbourne, hebben melding gemaakt van de ontwikkeling van een nieuwe röntgenbeeldvormingstechniek, coherente X-ray Bragg-projectie ptychografie, en de toepassing ervan op de studie van structuren op nanoschaal in ferro-elektrische dunne films.

Onder bepaalde omstandigheden, ferro-elektrische dunne films (gebruikt, bijvoorbeeld, in gespecialiseerde computergeheugens) vormen netwerken van domeinen op nanoschaal met duidelijke lokale polarisaties die moeilijk in beeld te brengen zijn omdat hun eigenschappen worden gecontroleerd door de omgeving van de film. Niet-invasieve visualisatie van deze polaire domeinen onder realistische randvoorwaarden is de sleutel tot de verdere ontwikkeling van ferro-elektrische apparaten.

De Bragg-ptiekografiemethode maakt gebruik van een zeer doordringende nanogerichte röntgenstraal om ruimtelijk overlappende coherente diffractiebeelden te creëren, die, in dit onderzoek, werden gebruikt om domeinpolarisatie op nanoschaal te visualiseren in een epitaxiaal gespannen ferro-elektrische dunne film van PbTiO ₃ . Met een aangetoonde ruimtelijke resolutie van minder dan zes nanometer, deze nieuwe kwantitatieve beeldvormingstechniek maakt de weg vrij voor de visualisatie van domeinmorfologie en gedrag binnen ferro-elektrische heterostructuren onder relevante omstandigheden.