Ver las propiedades a escala fina de los materiales relevantes para la nanotecnología es un desafío importante que actualmente solo se puede cumplir en condiciones ideales. Las imágenes de rayos X coherentes prometen ampliar en gran medida la gama de materiales y entornos en los que se pueden observar estas importantes propiedades. Usuarios de las divisiones de Ciencia de Materiales y Nanociencia y Tecnología de Argonne, en colaboración con el Grupo de Microscopía de Rayos X del Centro de Materiales a Nanoescala e investigadores de Advanced Photon Source, KAIST, Universidad del Norte de Illinois, y la Universidad de Melbourne, han informado del desarrollo de una nueva técnica de imágenes de rayos X, ptychography coherente de proyección de Bragg de rayos X, y su aplicación al estudio de estructuras a nanoescala en películas delgadas ferroeléctricas.

Bajo ciertas condiciones, películas delgadas ferroeléctricas (usadas, por ejemplo, en memorias informáticas especializadas) forman redes de dominios a nanoescala con polarizaciones locales distintas que son difíciles de captar porque sus propiedades están controladas por el entorno circundante de la película. La visualización no invasiva de estos dominios polares en condiciones de contorno realistas es clave para el desarrollo continuo de dispositivos ferroeléctricos.

El método de pticografía de Bragg emplea un haz de rayos X nanoenfocado altamente penetrante para crear imágenes de difracción coherentes superpuestas espacialmente, cuales, en este estudio, se utilizaron para visualizar la polarización del dominio a nanoescala en una película delgada ferroeléctrica tensada epitaxialmente de PbTiO ₃ . Con una resolución espacial demostrada de menos de seis nanómetros, Esta nueva técnica de imágenes cuantitativas allana el camino para la visualización de la morfología y el comportamiento del dominio dentro de heteroestructuras ferroeléctricas en condiciones relevantes.