Маггемит (Fe 2 O 3 , γ-Fe 2 O 3 ) — представитель семейства оксидов железа . Он имеет ту же формулу , что и гематит , но ту же шпинельно -ферритную структуру, что и магнетит ( Fe 3 O 4 ), и также является ферримагнитным . Иногда его пишут как «магемит».
Маггемит можно рассматривать как магнетит с дефицитом Fe(II) по формуле [6] где представляет собой вакансию, A указывает на тетраэдрическое, а B - октаэдрическое расположение.
Маггемит образуется в результате выветривания или низкотемпературного окисления шпинелей , содержащих железо (II), таких как магнетит или титаномагнетит. Маггемит также может образовываться в результате дегидратации и трансформации некоторых минералов оксигидроксида железа, таких как лепидокрокит и ферригидрит . Встречается в виде широко распространенного коричневого или желтого пигмента в наземных отложениях и почвах. Он связан с магнетитом, ильменитом , анатазом , пиритом , марказитом , лепидокрокитом и гетитом . [3] Известно, что он также образуется в районах, подвергшихся лесным пожарам (особенно в районе Леонора в Западной Австралии), намагничивая минералы железа.
Маггемит был назван в 1927 году в честь находки на шахте Айрон Маунтин , к северо-западу от Реддинга , округ Шаста, Калифорния . [5] Название намекает на несколько промежуточный характер между магнетитом и гематитом. Он может выглядеть синим с серым оттенком, белым или коричневым. [7] Имеет изометрические кристаллы. [4] Маггемит образуется в результате топотактического окисления магнетита.
Существуют экспериментальные [8] и теоретические [9] доказательства того, что катионы и вакансии Fe(III) имеют тенденцию упорядочиваться в октаэдрических позициях таким образом, чтобы максимизировать однородность распределения и, следовательно, минимизировать электростатическую энергию кристалла .
Маггемит — полупроводник с шириной запрещенной зоны ок. 2 эВ [10] , хотя точное значение щели зависит от спина электрона . [9]
Маггемит обладает ферримагнитным упорядочением с высокой температурой Нееля (~ 950 К), что вместе с его низкой стоимостью и химической стабильностью привело к его широкому применению в качестве магнитного пигмента в электронных носителях записи с 1940-х годов. [11]
Наночастицы маггемита используются в биомедицине , поскольку они биосовместимы и нетоксичны для человека, а их магнетизм позволяет дистанционно манипулировать внешними полями. [12]
В 2022 году было обнаружено, что в транспортной системе лондонского метрополитена присутствовало большое количество частиц маггемита, достаточно мелких, чтобы попасть в кровоток при вдыхании, некоторые из которых размером всего пять нанометров . Присутствие частиц указывает на то, что они находятся во взвешенном состоянии в течение длительного времени из-за плохой вентиляции, особенно на платформах. Последствия для здоровья, вызванные этими частицами, не были исследованы. [13] [14]
![{\displaystyle \left({\ce {Fe^{III}8}}\right)_{A}\left[{\ce {Fe_{40/3}^{III}\square _{8/3} }}\right]_{B}{\ce {O32}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/797ed8ea95a1dfbedcb8667ed5cd71f0dac35ace)
