JAN CZOCHRALSKI
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Jan Cochrzalski en 1907 |
Le héros oublié de l'ère du silicium Jan Czochralski est né le 23 octobre 1885 à Exin (Kcynia), alors dans la province de Posnanie (Provinz Posen) sous domination prussienne. Il est le huitième enfant d’une famille qui en comptera dix ! Comme son père n'appréciait pas les expériences chimiques risquées de son fils, Jan, alors âgé de seulement 16 ans, va s'installer à Krotoszyn, où il a trouvé un emploi dans une pharmacie. Fin 1904, il part pour Berlin. Il va d’abord travailler dans une pharmacie où il effectua des analyses de minerais, d’huiles, de lubrifiants et de métaux. C’est là qu’il va acquérir sa première expérience en tant que chimiste et pharmacien. Par la suite, il va brièvement travailler dans le laboratoire d’une entreprise chimique avant de rejoindre en 1908 le groupe Allgemeine Elektrizitäts-Gesellschaft (AEG)/Compagnie générale d’électricité. Dans les laboratoires de recherche de l’usine de câbles, son emploi consistera à déterminer la qualité et la pureté des minerais, des huiles, des lubrifiants, des métaux, des alliages et de leurs produits semi-finis, ainsi que de l’affinage du cuivre. Malgré l’absence de diplômes universitaires, il va suivre des cours de chimie spécialisée à l'École polytechnique de Charlottenburg, près de Berlin, en tant qu'auditeur libre et en 1910, il obtient son diplôme d’ingénieur chimiste. C'est à cette époque qu'il fait la connaissance de sa future épouse, Marguerite Haase, pianiste et fille d'un entrepreneur en bâtiment local, issue d'une famille néerlandaise installée dans la capitale de l’Empire allemand. Ils vont se marier le 2 octobre 1910. Le couple aura trois enfants. |
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En 1913, Czochralski publie son premier article sur la cristallographie des métaux. L'année suivante, il se retrouve à la tête du laboratoire des métaux. Il va publier d’autres articles, abordant des sujets novateurs. Ses réalisations seront significatives et vont ouvrir de nouvelles voies dans les domaines de la science et de la technologie. La renommée de Czochralski grandit peu à peu. En 1916, il fera une découverte qui, des années plus tard, s'avérera être sa plus grande réussite : il mit au point une méthode de mesure de la vitesse de cristallisation des métaux. Selon une anecdote, par inadvertance, au lieu de tremper sa plume dans un encrier, il la plongea dans un creuset contenant de l'étain fondu qui refroidissait à proximité après une expérience et en retirant la plume, il constata qu’un long un fil métallique fin semblait s'être formé à l'extrémité de la plume… Cette méthode de fabrication de monocristaux par tirage - consistant à cristalliser le matériau à partir de sa phase liquide en trempant à la surface du bain fondu un germe monocristallin orienté du cristal à obtenir - qui n'intéressait au départ que les métallurgistes, est aujourd'hui largement utilisée dans la production de cristaux, en particulier de cristaux semi-conducteurs, qui servent à la fabrication des transistors utilisés en électronique. Le procédé Czochralski permet aujourd'hui de produire des monocristaux qui sont à la base du fonctionnement des téléphones portables, des tablettes, des appareils photo numériques, des lecteurs MP3, des consoles de jeux portables et d'autres appareils électroniques ! Pensez-y ! Cette découverte contribue encore aujourd'hui au bon fonctionnement de votre smartphone. |
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Les métaux de base et leur évaluation technologique (1920) |
En 1917, les Czochralski s'installent à Francfort-sur-le-Main, où la société Metallbank und Metallurgische Gesellschaft (Banque des métaux et Société métallurgique) a aménagé un grand laboratoire pour notre jeune Polonais. À l'âge de 32 ans, Jan devient le directeur de l'un des laboratoires industriels les mieux équipés d'Allemagne. Grâce à ses travaux scientifiques, à ses brevets et à ses talents d'organisateur, Czochralski deviendra une personnalité très connue et très estimée en Allemagne et dans le monde entier. L’un de ces brevets concernera ce qu'on appelle le « métal B » (du mot « Bahnmetall », qui signifie « métal ferroviaire »). Le métal B est un alliage sans étain (un métal coûteux et difficile à obtenir) destiné aux roulements ferroviaires. Il rapportera une fortune à l'inventeur, mais lui vaudra également la jalousie de certains. En 1925, Czochralski devint président du comité directeur de la Société allemande de métallurgie lors du congrès de Breslau (aujourd’hui Wrocław). Il ne cachait pas qu'il était polonais, mais les Allemands l'élurent néanmoins à la tête de leur société ! Il était également membre honoraire de l’Union internationale pour la recherche sur les matériaux à Londres. Henry Ford, fondateur du célèbre groupe automobile américain, s'intéressa au scientifique. Il l’invita à visiter ses usines, puis lui proposa le poste de directeur dans une usine de duralumin nouvellement créée. Malgré cette offre alléchante, Czochralski refusa. Il envisageait déjà à cette époque de retourner dans sa patrie renaissante. Il est vrai qu’il collaborait depuis quelque temps avec les services de renseignement militaires polonais, étant donné qu’il avait effectué de nombreux travaux pour l'armée allemande. En effet, les travaux de Czochralski ne se limitaient pas aux applications industrielles. Cependant, nombre de ses travaux ont été classés secrets d'entreprise ou secrets militaires et n'ont probablement jamais été publiés… |
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Comme vous le savez, la Pologne, renaissant après la Première Guerre mondiale, avait besoin des connaissances et des compétences de ses fils dispersés à travers le monde. Malgré la position élevée qu’il occupait dans l’industrie allemande, Czochralski n’avait jamais oublié sa patrie. En 1928, il revint donc en Pologne à l’invitation du président, l’éminent chimiste le professeur Ignacy Mościcki. Pour obtenir la nationalité polonaise, il renonça à sa nationalité allemande, mais cette renonciation ne sera pas reconnue par les autorités allemandes… « Ce qui m'a poussé à revenir en Pologne, c'est que j'avais des enfants qui grandissaient et que je voulais les envoyer dans une école polonaise pour éviter qu'ils ne soient germanisés. », dira-t-il. L’obtention d’un doctorat honoris causa de l'École polytechnique de Varsovie lui permettra d'obtenir un poste de professeur à la Faculté de chimie de cette grande école. Une fois de plus, il mit en place son propre atelier : le département de métallurgie et de science des matériaux et l’Institut de métallurgie et de science des matériaux. Il a également organisé la section métallurgique de l’Institut de recherche chimique de Varsovie, l’un des instituts de recherche indépendants les plus éminents du pays. Ces institutions, dotées d’équipements modernes, menaient également d’importants travaux liés à la défense, commandités par le ministère des Affaires militaires. Czochralski a également pris la direction de l’Institut de recherche sur les matériaux d’armement. Tout cela va susciter le mécontentement de certains de ses collègues professeurs qui vont tenter de présenter Jan Czochralski comme un usurpateur de la chaire universitaire et un ennemi de l’État polonais… |
Jan avec son épouse vers 1935 |
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En 1943 à l'École Polytechnique de Varsovie |
Il investit la fortune qu’il avait rapportée d’Allemagne dans l’industrie polonaise et la consacra à des causes sociales. Il soutint notamment des étudiants, des artistes et des écrivains, et apporta son aide à des musées. Les salons de sa demeure étaient réputés pour être un lieu de rencontre de la communauté artistique de Varsovie. La Seconde Guerre mondiale va interrompre les travaux scientifiques du professeur et va constituer pour lui une expérience particulièrement marquante. En tant que Polonais et ancien citoyen prussien de premier plan, marié à une Allemande, il a dû faire face à des pressions particulières de la part des Allemands, qui souhaitaient le voir jouer le rôle d’intermédiaire entre les autorités d’occupation et les Polonais… Il ne collaborera pas. Pendant la guerre, il va transformer son Institut en Centre de recherche sur les matériaux. Bien que celui-ci collaborât officiellement avec la Wehrmacht, il fabriquait aussi secrètement des armes pour l’Armée de l’Intérieur polonaise (Armia Krajowa, AK). Des grenades et des pistolets y étaient produits pour l’AK. Czochralski utilisait aussi ses relations allemandes ainsi que son mariage avec une Allemande pour intervenir en faveur de Polonais emprisonnés par la Gestapo. Il convient également de mentionner que de nombreux scientifiques trouvèrent un emploi au Centre de recherche sur les matériaux, ce qui les sauva de la déportation vers l’Allemagne. Il considérait comme son devoir de Polonais de mettre son exceptionnelle connaissance de la psychologie et de la langue allemandes au service de la cause polonaise, malgré le risque de paraître collaborer avec les occupants… |
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Cependant, en avril 1945, Czochralski sera arrêté et accusé de “collaboration avec les autorités d'occupation allemandes au détriment de la population civile ou de l'État polonais”. Il sera placé en détention à Piotrków Trybunalski pendant plusieurs mois. Il ne pourra se défendre en dévoilant son aide à l’Armée de l’Intérieur : la simple collaboration avec l'AK était alors considérée comme un crime par les autorités communistes. L'enquête menée par le Tribunal pénal spécial de Łódź conclura qu'il n'y avait aucun fondement pour poursuivre Czochralski ou sa famille et, en août 1945, l'enquête sera classée sans suite faute de preuves de culpabilité. Pourtant, l’École polytechnique de Varsovie va retirer à Czochralski son titre de professeur et l’exclure de facto du milieu scientifique…. *Ce n’est que le 29 juin 2011 que le professeur sera entièrement réhabilité, suite à la découverte dans des archives datant d’avril 1944 d’un document attestant de sa collaboration avec l’Armée de l’Intérieur ! Aigri et humilié, le professeur Czochralski retourna dans sa ville natale, Kcynia, où sa mère vivait toujours. Il tint ainsi sa promesse de jeunesse : il était célèbre et riche, mais n’avait pas oublié ses racines. Il fondera la société chimique BION, qui fabriquera divers produits cosmétiques et de parapharmacie, dont la célèbre “poudre à éternuer à la colombe”. Il s’intéressera vivement à tout ce qui concernait sa région d’origine, soutenant à la fois les recherches archéologiques et les prospections géologiques à la recherche de gisements de pétrole… Suite à une perquisition brutale menée dans sa villa par les services de sécurité, Jan Czochralski a été victime d’une crise cardiaque et est décédé le 22 avril 1953 à l’hôpital de Poznań. Il avait 67 ans. II a été inhumé dans l'ancien cimetière de sa ville natale. |
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 Plaque commémorative à Kcynia |
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L'œuvre scientifique du professeur Czochralski comprend environ 120 publications, deux monographies, plusieurs dizaines de brevets et des milliers de pages de rapports considérés comme secrets. Il figure encore aujourd'hui parmi les scientifiques polonais les plus cités. Pourtant, très connu avant la guerre, il fut oublié après celle-ci. Pendant de nombreuses années, son nom sera ignoré dans les ouvrages encyclopédiques polonais. Pourquoi ? Quoiqu’innocenté de l’accusation de collaboration, certains déclareront : « C’est un savant, mais ce n’est pas un grand Polonais ». Sa fille écrira plus tard : « La patrie avant tout : telle était la devise de mon père. Il y pensait, il œuvrait pour elle, il s’est fait un nom grâce à elle et il a tant souffert pour elle. » S’il avait vécu seulement une année de plus, il aurait peut-être appris qu’à des milliers de kilomètres de là, aux États-Unis, son procédé avait été adapté pour fabriquer des wafers (plaques très fines) de silicium destinés à la production de semi-conducteurs… |
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Une école porte son nom à Kcynia |
