Введение

Оксид железа со спинелевой ферритной структурой

Магемит (Fe2O3, γ Fe2O3) является представителем семейства оксидов железа. Он имеет ту же химическую формулу, что и гематит, но обладает той же спинелевой ферритной структурой, что и магнетит (Fe3O4), и также является ферримагнитным. Иногда его пишут как "магегемит". Магемит можно рассматривать как магнетит с недостатком Fe(II) с формулой

где
обозначает вакансию, A – тетраэдрическое, а B – октаэдрическое положение.

Возникновение

Маггемит образуется в результате выветривания или низкотемпературного окисления шпинелей, содержащих двухвалентное железо, таких как магнитит или титаномагнетит. Маггемит также может формироваться при обезвоживании и трансформации определенных минералов оксигидроксидов железа, таких как лепидокроцит и ферригидрит. Он широко распространен в наземных отложениях и почвах в виде коричневого или желтого пигмента. Он ассоциируется с магнетитом, ильменитом, анатазом, пиритом, маркаситом, лепидокроцитом и гоетитом. Его кристаллы изометрические. Существуют также теоретические данные, свидетельствующие о том, что трехвалентные ионы железа (Fe(III)) и вакансии стремятся упорядочиваться в октаэдрических позициях таким образом, чтобы максимизировать однородность распределения и, следовательно, минимизировать электростатическую энергию кристалла.

Электронная структура

Магемит — полупроводник с шириной запрещенной зоны около 2 эВ, хотя точное значение этой зоны зависит от спина электрона. Наночастицы маггемита используются в биомедицине, поскольку они биосовместимы и нетоксичны для человека, а их магнитные свойства позволяют осуществлять дистанционное управление с помощью внешних полей.

В качестве загрязнителя

В 2022 году было обнаружено, что в транспортной системе лондонского метро присутствуют высокие концентрации частиц маггемита, достаточно малых для проникновения в кровоток при вдыхании, вплоть до пяти нанометров в диаметре. Наличие этих частиц свидетельствовало о том, что они долгое время остаются во взвешенном состоянии из-за недостаточной вентиляции, особенно на платформах. Возможные последствия для здоровья, связанные с этими частицами, не изучались.