L'intensità e la coerenza degli implusi di radiazione generati da FERMI nell'ultraviolettto e nei raggi X soffici, in combinazione con la polarizzazione variabile ed i diversi modi di correlazione temporale, aprono nuove frontiere, sino ad ora inesplorate, alla ricerca. Il potenziale degli esperimenti risolti in tempo basati sull'acquisizione di immagini di diffrazione coerente, lo scattering elastico e inelastico, le spettroscopie a fotoni ed elettroni e la spettroscopia a reticolo transiente consentiranno di indagare stati di transizione e la risposta non-lineare dei materiali sulle scale mesoscopiche e nanometriche e forniranno l'accesso ai fenomeni dinamici, che includono i processi di magnetizzazione ultra-veloce, le transizioni di fase e la nucleazione, il riarrangiamento degli elementi costituenti le celle, la ionizzazione singola e multipla a molti fotoni.