Магнетит


Магнети́т (устаревший синоним — магни́тный железня́к[2]) FeO·Fe2O3 — широко распространённый минерал чёрного цвета из класса оксидов, природный оксид железа(II,III). Магнетит является важной железной рудой, наряду с гематитом. Первый магнитный материал известный человечеству[3]. Происхождение названия твердо не установлено. Возможно, минерал назван в честь Магнеса — пастуха, впервые нашедшего природный магнитный камень, притягивающий железо, на горе Ида (Греция), либо от античного города Магнесия в Малой Азии[3].

Излом неровный. Хрупок. Твёрдость 5,5—6,5. Микротвёрдость по Бови и Тейлору 535—695 кгс/мм2, по Янгу и Миллмэну 490—660 кгс/мм2, по Гершойгу 412—689 кгс/мм2 при нагрузке на 100 г. Удельный вес 4,8—5,3. Цвет железно-чёрный, иногда с синеватой побежалостью на гранях кристаллов. Черта чёрная. Блеск металлический, иногда полуметаллический[4].

Отдельность по {111} отчетливая, также сообщается об отдельности по {001}, {011}, {138}. Спайность весьма несовершенная[5].

Полупроводник. Электропроводность низкая. Истинная удельная электропроводность монокристаллического магнетита максимальна при комнатной температуре (250 Ом−1·см−1), она быстро снижается при понижении температуры, достигая значения около 50 Ом−1·см−1 при температуре перехода Вервея (фазового перехода от кубической к низкотемпературной моноклинной структуре, существующей ниже TV = 120—125 К)[6]. Электропроводность моноклинного низкотемпературного магнетита на 2 порядка ниже, чем кубического (~1 Ом−1·см−1 при TV); она, как и у любого типичного полупроводника, очень быстро уменьшается с понижением температуры, достигая нескольких единиц ×10−6 Ом−1·см−1 при 50 К. При этом моноклинный магнетит, в отличие от кубического, проявляет существенную анизотропию электропроводности — проводимость вдоль главных осей может отличаться более чем в 10 раз. При 5,3 К электропроводность достигает минимума ~10−15 Ом−1·см−1 и растёт при дальнейшем понижении температуры. При температуре выше комнатной электропроводность медленно уменьшается до ≈180 Ом−1·см−1 при 780—800 К, а затем очень медленно растёт вплоть до температуры разложения[7].

Кажущаяся величина электропроводности поликристаллического магнетита в зависимости от наличия трещин и их ориентировки может отличаться в сотни раз.

Не радиоактивен. Сильно магнитен; некоторые магнетиты полярно магнитны (естественные магниты). Точка Кюри для магнетита из различных месторождений колеблется от 550 до 600 K, среднее значение около 575 K (ниже её минерал ферромагнитен, выше — парамагнитен). С уменьшением величины зёрен магнитность возрастает, также возрастает остаточная намагниченность. Может изменять показания компаса. По данному признаку его можно найти: стрелка компаса показывает на магнетит и его залежи.