Die Holografie ist ein bildgebendes Verfahren, mit dem dreidimensionale Informationen auf einer ebenen Fläche abgebildet werden können. Anstatt die Intensität der einzelnen Farben zu messen, die von den Streuungen in der beobachteten Szene emittiert werden - wie es eine herkömmliche Digitalkamera tut - wird das Objekt von einer kohärenten Lichtquelle beleuchtet. Die gestreute Objektwelle interferiert mit der Lichtquelle in der Abbildungsebene. Wird das Objekt dann erneut von der gleichen Lichtquelle beleuchtet, wird die Objektwelle des Objekts nachgeahmt und ein dreidimensionales (wenn auch einfarbiges) Objekt erscheint.

Erstmals 1948 von Daniel Gabor vorgeschlagen, erforschen wir nun die Anwendbarkeit der Holografie zur Abbildung atomarer Strukturen. Da die rekonstruierten Objekte die gleiche Größe haben wie die streuenden Objekte, müssen wir Computeralgorithmen verwenden, um die Atome sichtbar zu machen. Wir entwickeln Algorithmen, um verschiedene Ansätze zur Messung und Rekonstruktion von Hologrammen zu untersuchen.

Das Endziel in diesem Forschungsbereich ist die Entwicklung einer universellen Methode, um atomare Strukturen zerstörungsfrei sichtbar zu machen.