Ojcostwo metody Czochralskiego

Powszechnie przyjmuje się, że twórca idei lub pierwszej realizacji danej idei (np. teorii, metody, wynalazku) jest zwykle nazywany jej „ojcem” i to nawet wtedy, gdy jego osiągnięcie zostało po latach zapomnienia przypo mniane lub z sukcesem zastosowane. W przypadku metody Czochralskiego nie ma też problemu równoczesnego odkrycia – Teal pracował 30 lat po opracowaniu Czochralskiego. Więcej, metoda Czochralskiego było wówczas znana i stosowana, choć tylko w metalurgii.

W wielu przypadkach nazwisko twórcy jest na stałe włączone do nazwy własnej owej idei, co można uważać, za największe uhonorowanie twórcy. Tak też było z Janem Czochralskim i jego metodą.

Czy można ustalić, kto pierwszy użył nazwy „metoda Czochralskie go” w tym znaczeniu, że metoda została opracowana przez Czochralskie go. A w jaki sposób i kiedy nazwisko Czochralskiego zostało przypisane do metody wyciągania monokryształów? I tu pojawiają się kłopoty natury językowej – jak rozróżnić te dwie sytuacje w różnych językach (po niemiecku, po angielsku i po polsku). W języku angielskim chodzi o dwa zwroty; „Czochralski’s metod” i „Czochralski metod”. Ten ostatni termin oznacza, że nazwisko badacza (tu: Czochralskiego) zostało niejako na stałe wpisane do nazwy konkretnej metody badawczej. I o takie znaczenie nam chodzi. Pierwszy zwrot oznacza bowiem coś słabszego – wskazuje tylko na Czochralskiego jako autora metody.

Wydaje się, że po raz pierwszy termin „metoda Czochralskiego” został użyty po niemiecku przez Gomperza w 1922 r. [10]; pisał, że swoje kryształy otrzymał „nach Czochralski”. Natomiast Marki współpracownicy stosowali w 1923 r. nazwę o szerszym znaczeniu: „Czochralskischen Methode”. Podobnie, zwrotu „Yerfahren von Czochralski” używali Wartenberg w 1918 r. oraz Gruneisen i Goens w 1924 r., a Sachs pisał w 1925 r: ,£iehverfahren von J. Czochralski”.. Natomiast po angielsku Buckley pisał o „Czochralski ‘s Metod” i „Czochralski ‘s apparatus” w swojej książce „Crystal Growth” z 1951 r. Wydaje się, że dzięki tej książce nazwa metody Czochralskiego została rozpowszechniona i nazwisko Czochralskiego definitywnie związane z metodą wyciągania kryształów. Na przykład Blaha przy opisie kolejnej modyfikacji metody wyciągania do otrzymywania monokryształów metali stosował zwrot „der Czochralski-Methode” lub „Czochralski-Gomperz metod”. Zresztą nawet Teal i Little pisali, że udoskonalili metodę wymyśloną przez Czochralskiego.

Warto zauważyć, że już w 1954 r. Leifer i Dunlop pisali o „technice Czochralskiego” bez cytowania oryginalnej pracy Czochralskiego. Uznali po prostu, że metoda jest tak dobrze znana, iż wystarczy podanie jej nazwy. Od tego momentu można uznać, że „metoda Czochralskiego” stała się defi­nitywnie terminem naukowym o ściśle określonym znaczeniu!

Przed II wojną światową, zwłaszcza w polskiej literaturze naukowej, nazwa „metoda Czochralskiego” była używana także w swoim pierwotnym znaczeniu – jako metoda pomiaru szybkości krystalizacji. Jednakże po wojnie rozpoczęto i w Polsce stosowanie tej nazwy jedynie do metody otrzymywania monokryształów.

Rodzi się zasadnicze pytanie – jak można było podważać pierwszeństwo Czochralskiego w opracowaniu metody, stosowanej dziś do hodowli kryształów?

Jan Czochralski był przed wojną osobą dobrze znaną w świecie, także w Stanach Zjednoczonych. Zorganizował kilka laboratoriów metaloznawczych w Niemczech i w Polsce, współpracował z największymi firmami metalurgicznymi na świecie. Jego prace naukowe, patenty i odkrycia były dobrze znane i wykorzystywane. Książka Nowoczesne Metaloznawstwo ukazała się w tłumaczeniu na inne języki. Trudno więc uwierzyć, by metalurdzy pracujący po wojnie w Bell Laboratories nie znali i nie stosowali metody Czochralskiego. Dlatego wynalazek Teala musi być uznany jedynie jako zastosowanie znanej metody do otrzymywania innej klasy materiałów. I to nawet w sytuacji, gdy sam Teal twierdził coś innego w wywiadzie z 1991 r.

W tym wywiadzie można jednak znaleźć znamienne sformułowanie: „była to metoda nieużywana w tamtym czasie”. Wskazuje to, że Teal musiał więc znać metodę Czochralskiego choćby teoretycznie (czyli z literatury), skoro się od niej odcinał. Więcej, wspomina w wywiadzie, że „ miał wyposażenie w dziale metalurgicznym i (…) używał części ich wyposażenia do swoich własnych prac”. To powinno wystarczyć oponentom!

Dlaczego Teal tak bardzo nie chciał uznać swej metody za modyfikację starej metody Czochralskiego? Dlaczego upierał się, że była to „jego własna idea” (a nawet Little miał mu tylko służyć pomocą techniczną), a „wyciągarkę kryształów” wymyślił „od pierwszego razu, pierwszej próby”? Trudno w to uwierzyć. Teal nigdy jednak nie opublikował żadnego wyjaśnienia dotyczącego okoliczności odkrycia swojego sposobu wyciągania kryształów ze stopu. Dopiero 40 lat później, we wspomnianym wywiadzie, sędziwy (85 lat) i schorowany zasugerował, że tę metodę wymyślił sam i niezależnie od innych podczas podróży autobusem do Summit w New Jersey. Mówił: „zrobiliśmy to [wyciągnięcie pierwszego kryształu germanu] bez otrzymania czyjegokolwiek pozwolenia lub zgody i działając tylko na bazie własnych pomysłów”. Ciekawe, że w obszernym wywiadzie nie pada ani razu nazwisko Czochralskiego, ale Teal ciągle stara się wykazać, że nie naśladował Czochralskiego! Czy tylko podeszły wiek może tłumaczyć taką interpretację historii? Jak widać, problem pierwszeństwa był dla Teala bardzo poważny. Nawet wbrew stwierdzeniu z referatu w Oak Ridge starał się przekonać rozmówcę i czytelników, że „ nie musiał określać metody jako metody kogoś innego”.

W świetle powyższych faktów nie ulega wątpliwości, że Jan Czochralski, przyszły profesor Politechniki Warszawskiej, powinien być uważany za jedynego twórcę omawianej metody otrzymywania monokryształów (niezależnie od późniejszych jej modyfikacji), czyli za „ojca” metody wyciągania monokryształów. Współczesne techniki wyciągania kryształów powinny nosić w nazwie tylko nazwisko Czochralskiego. I nikogo innego. A Teal i Little byli autorami ważnego przełomu w historii metody – oni pierwsi zastosowali metodę Czochralskiego do hodowania kryształów półprzewodników. Zmienili materiał hodowany – z metalu na niemetal, ale zasadnicza idea Czochralskiego nie została zmieniona! Warto przyjrzeć się też niezbędnym zmianom, jakie w 1936 r. wprowadził sam Czochralski w aparaturze do badania sodu.

Odkrycie Czochralskiego z 1916 r. i znaczące udoskonalenie dokonane przez Teala i Little’a w 1948 r. zapewniło Janowi Czochralskiemu znaczącą pozycję we współczesnej nauce. Znalazł stałe miejsce nie tylko w historii nauki, ale przede wszystkim we współczesnej terminologii naukowej. Użycie metody opracowanej przez Czochralskiego nie tylko do hodowania półprzewodników, ale także innych materiałów, i to na skalę przemysłową, zmieniło naszą cywilizację. Wprowadzenie nazwiska Czochralskiego do nazwy metody stało się także hołdem kolejnych pokoleń za jego wielkie odkrycie.

Wspomniany Hans J. Scheel pokazał też przy innej okazji, że nie zna dorobku Jana Czochralskiego z zakresu krystalografii; stwierdził nawet, że Czochralski w ogóle nie zajmował się krystalografią! A przecież znane są jego prace o badaniach rentgenowskich monokryształów, o rekrystalizacji (Czochralski wprowadził do nauki tzw. “diagramy rekrystalizacji”, stosowane do dzisiaj i opracował pierwszą teorię tego procesu. Zresztą nawet pierwsza jego publikacja dotyczyła krystalografii metali. Poszukiwał też metod oznaczania orientacji kryształów metali. A więc nie można twierdzić, że Czochralski tylko ubocznie zajmował się krystalografią.

Szkoda, że część krystalografów zablokowała pomysł ustanowienia nagrody noszącej imię Jana Czochralskiego, podnosząc, jak to publicznie zrobił Scheel, wątpliwości co do autorstwa metody hodowli kryształów. Wydaje się jednak, że jest uzasadnione przyznawanie takiej nagrody za wybitne osiągnięcia w zakresie wzrostu kryształów. Na szczęście materiałoznawcy nie mieli żadnych wątpliwości, by uhonorować Czochralskie go przez nadanie jego imienia nagrodzie dla uczonych, którzy wnieśli wybitne wkład w rozwój nauk materiałowych. Pierwszą taką nagrodę w postaci „Złotego Medalu im. Jana Czochralskiego” ustanowiła polska Fundacja Rozwoju Nauk Materiałowych z Krakowa, działająca pod auspicjami Europejskiego Stowarzyszenia Materiałoznawczego, E-MRS.

Pierwszy Medal wręczono w listopadzie 2000 r. dr. Paulowi Siffertowi ze Strasbourga, jednemu z założycieli stowarzyszenia europejskiego, za jego wybitne osiągnięcia w naukach o materiałach.

Równocześnie Japończycy, organizatorzy Azjatyckiej Konferencji Wzrostu Kryształów i Technologii Kryształów (CGCT), wygrawerowali portret Jana Czochralskiego na dwóch medalach przyznawanych badaczom, którzy „mieli znaczący wkład w badaniach wzrostu kryształów, tech­nologie krystaliczne i zastosowania”. Pierwsze medale wręczono w sierpniu 2000 r. dr. Tomokiemu Inadzie z Hitachi Cable Ltd. z Japonii, i dr. Shujemu Nakamurze z Universytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara w USA.