マグヘマイト

マグヘマイト
一般的な
カテゴリ	酸化鉱物
式 （繰り返し単位）	γ - Fe2O3​
IMAシンボル	ムグ[1]
ストルンツ分類	4.BB.15
結晶系	正方晶系スーパーセルを持つ立方晶系
クリスタルクラス	ジャイロダル（432） （同じHMシンボル）
空間群	P4 1 32 、P4 3 32
単位セル	a = 8.33 Å; Z = 8 または a = 8.35 Å c = 24.99 Å; 正方晶系スーパーセルの場合 Z = 8
識別
色	茶色、青みがかった黒、透過光では茶色から黄色、反射光では白から青みがかった灰色。
クリスタル習慣	稀に微細な八面体結晶、または針状の過成長として存在する。一般的には磁鉄鉱のコーティングまたは磁鉄鉱の代替として存在する。塊状。
胸の谷間	なし
骨折	亜貝類
モース 硬度	5
光沢	鈍い
連勝	茶色
透けて見える	不透明、薄い破片では透明
比重	4.860（計算値）
光学特性	等方性
その他の特徴	強力な磁性
参考文献	[2] [3] [4] [5]

マグヘマイト(Fe ₂ O ₃、γ-Fe ₂ O _{3 ) は、}鉄酸化物の一種です。ヘマタイトと同じ化学式を持ちますが、マグネタイト( Fe ₃ O ₄ ) と同じスピネルフェライト構造を持ち、強磁性体でもあります。「maghaemite」と綴られることもあります。

マグヘマイトは、式^[6]で表されるFe(II)欠乏磁鉄鉱と考えることができる 。ここで、は 空孔を表し、Aは四面体、Bは八面体の位置を示す。 ${\displaystyle \left({\ce {Fe^{III}8}}\right)_{A}\left[{\ce {Fe_{40/3}^{III}\square _{8/3}}}\right]_{B}{\ce {O32}}}$ ${\displaystyle \square}$

マグヘマイトは、磁鉄鉱やチタン磁鉄鉱などの鉄(II)を含むスピネルの風化または低温酸化によって形成されます。また、レピドクロサイトやフェリハイドライトなどの特定のオキシ水酸化鉄鉱物の脱水および変化によってもマグヘマイトが形成されます。マグヘマイトは、陸生堆積物や土壌に広く存在する茶色または黄色の顔料です。マグヘマイトは、磁鉄鉱、イルメナイト、アナターゼ、黄鉄鉱、白鉄鉱、レピドクロサイト、針鉄鉱と関連しています。^[3]また、森林火災が発生した地域（特に西オーストラリア州のレオノーラ地域）で鉄鉱物を磁化することでも知られています。

マグヘマイトは、カリフォルニア州シャスタ郡レディングの北西にあるアイアンマウンテン鉱山で産出したことから、1927年に命名されました。^[5]この名前は、磁鉄鉱と赤鉄鉱の中間的な性質を暗示しています。灰色がかった青、白、または茶色に見えます。^[7]等軸結晶です。^[4]マグヘマイトは、磁鉄鉱のトポタクティック酸化によって形成されます。

^実験的[8]および理論的^[9]の証拠によれば、Fe(III)陽イオンと空孔は八面体サイトに整列し、分布の均一性が最大化され、結晶の静電エネルギーが最小化される傾向がある。

マグヘマイトはバンドギャップが約2eVの半導体であるが^[10]、ギャップの正確な値は電子スピンに依存する。^[9]

マグヘマイトは高いネール温度（約950 K）で強磁性秩序を示し、低コストと化学的安定性と相まって、1940年代から電子記録媒体の磁性顔料として広く応用されてきました。^[11]

マグヘマイトナノ粒子は生体適合性があり、人体に対して無毒であり、その磁性により外部場による遠隔操作が可能であるため、バイオメディカルに使用されている。 ^[12]

2022年に、ロンドン地下鉄の交通機関に、吸入すると血流に入るほど小さいマグヘマイト粒子（5ナノメートルほどの粒子もある）が大量に存在していたことが判明した。粒子の存在は、特にプラットフォーム上で換気が悪いために粒子が長期間浮遊していることを示している。粒子がもたらす健康への影響は調査されていない。^{[13] [14]}

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