Photo n°1 – A la découverte de la croissance cristalline 

Pour lancer cette série dédiée à la croissance cristalline, je me suis rendu au laboratoire de Chimie ParisTech, au cœur du quartier Latin à Paris. Là-bas, j’ai rencontré Bruno Viana et son équipe, des chimistes passionnés par l’élaboration de cristaux utilisés dans les sources laser, ces mêmes sources que j’ai explorées dans mes précédentes séries photographiques.

Bien avant leur utilisation finale, ces cristaux sont d’abord conçus et étudiés ici, en laboratoire. Ce sont les briques élémentaires sur lesquelles repose la fabrication des sources lumineuses.

Pour illustrer ses propos, Bruno m’a tendu un objet fascinant : un cylindre de quelques centimètres, d’un rouge profond presque pourpre. Sous une lumière ultraviolette, le cristal s’est animé de reflets éclatants, comme si le rouge incandescent fusionnait avec l’UV dans un ballet de lumière. À l’une des extrémités, une fine pointe jaillissait, se fondant peu à peu dans le reste de la matière. J’ai capturé cette beauté étrange sous plusieurs angles avant de sélectionner les clichés les plus évocateurs.

Ce cristal, m’expliqua Bruno, appartient à la famille des corindons. C’est un rubis, rendu rouge par l’ajout d’ions chrome dans une matrice d’alumine. Ces cristaux, très durs — seuls les diamants peuvent les rayer — sont utilisés dans l’industrie comme abrasifs, ou encore pour fabriquer des verres de montres résistants.

Il poursuivit en décrivant l’agencement du cristal : des ions d’aluminium et d’oxygène rangés avec une extrême précision à l’intérieur de petites structures appelées mailles. Ces mailles se répètent à l’identique dans tout le cristal, à la manière d’un motif de carrelage.

Pour former un cristal de cette taille, on part d’une graine — un petit cristal initial — que l’on plonge dans un bain fondu contenant les ions nécessaires. En se solidifiant lentement, ce bain reproduit la maille élémentaire, créant un réseau cristallin qui s’étend jusqu’à former la pièce finale. Le cylindre rougeoyant que je tenais en main est le fruit de ce processus.

Une réalisation Art in physics, sur la base des recherches de Bruno Viana, textes librement inspirés des prises de vues et des photographies d’Hippolyte Dupont.


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Pour en savoir plus :

Pour savoir ce qu’est un rubis :

“Le corindon: saphir et rubis”, Musée de Minéralogie Mines Paris – PSL, 2020

Pour comprendre l’organisation des cristaux :

Les cristaux : des édifices ordonnés – Enseignement Scientifique – Première” NOVELCLASS

Schéma explicatif   de la croissance cristalline :

Procédé Czochralski

Video d’un four de croissance  :

Growth of CeCu6 by Czochralski Process