Mappa di polarizzazione del dominio a strisce dalla ricostruzione della fase di pticografia della proiezione di Bragg a raggi X di un PbTiO 3 pellicola sottile.
Vedere le proprietà su larga scala dei materiali rilevanti per la nanotecnologia è una sfida importante che attualmente può essere affrontata solo in condizioni ideali. L'imaging a raggi X coerente promette di espandere notevolmente la gamma di materiali e ambienti in cui è possibile osservare queste importanti proprietà. Utenti delle divisioni Scienza dei materiali e Nanoscienza e tecnologia di Argonne, in collaborazione con il X-Ray Microscopy Group presso il Center for Nanoscale Materials e i ricercatori dell'Advanced Photon Source, KAIST, Università dell'Illinois settentrionale, e l'Università di Melbourne, hanno segnalato lo sviluppo di una nuova tecnica di imaging a raggi X, coerente pticografia di proiezione di Bragg a raggi X, e la sua applicazione allo studio di strutture su nanoscala in film sottili ferroelettrici.
A determinate condizioni, film sottili ferroelettrici (usati, Per esempio, in memorie di computer specializzate) formano reti di domini su scala nanometrica con polarizzazioni locali distinte che sono difficili da visualizzare perché le loro proprietà sono controllate dall'ambiente circostante del film. La visualizzazione non invasiva di questi domini polari in condizioni al contorno realistiche è la chiave per il continuo sviluppo di dispositivi ferroelettrici.
Il metodo della tticografia di Bragg utilizza un raggio di raggi X nanofocused altamente penetrante per creare immagini di diffrazione coerenti spazialmente sovrapposte, quale, in questo studio, sono stati utilizzati per visualizzare la polarizzazione del dominio su scala nanometrica in un film sottile ferroelettrico stirato epitassialmente di PbTiO 3 . Con una risoluzione spaziale dimostrata inferiore a sei nanometri, questa nuova tecnica di imaging quantitativo apre la strada alla visualizzazione della morfologia e del comportamento del dominio all'interno di eterostrutture ferroelettriche in condizioni rilevanti.