磁 赤铁矿 （英文：Maghemite， 化学式 ：γ-Fe₂O₃），是一种常见的亚铁磁性矿物，属 立方晶系 ，多呈粒状集合体，致密块状，颜色及条痕均为褐色，硬度5，相对密度4.88，强磁性，与磁铁矿晶体结构高度相似，化学组分与赤铁矿（α-Fe₂O₃）相同，因矿物学特征差异被冠以 γ 标识区分。常与磁铁矿相伴随，广泛分布于 热带 、 亚热带 高度风化的氧化型土壤，以及干旱地区、 冻原 地区，是氧化透水通气环境的很好指示矿物。
磁赤铁矿存在超顺磁（SP）、单畴（SD）和多畴（MD）等不同粒级，对应不同的磁学特点；部分磁学特性可通过磁滞回线、高温 磁化强度 、低温热退磁和低温 磁化率 等指标表征。磁 赤铁矿 受热不稳定，加热至250℃之后会不同程度转变成为赤铁矿。人工合成磁赤铁矿样品受热可以部分热稳定， 居里点 约为645℃；超细粒级（假单畴（PSD）和多畴细粒） 磁铁矿 在快速加热过程中，可形成完全热稳定的磁赤铁矿；用同样样品在加热炉中快速加热到700℃并停留10min后冷却，也能达到相同效果。受热后部分稳定和完全稳定的磁赤铁矿应当具备携带热剩磁的能力。此外，磁赤铁矿受热后稳定与否可能与多种因素有关，如纯度大小、受热温度高低和时间长短等，粒度大小可能也是重要因素之一。
磁赤铁矿一般由磁铁矿通过在低于300℃的氧化环境中加热几个小时甚至几天时间来形成，是制造音乐和录像 盒式录音磁带 的重要磁性材料，在工业上有很广泛的用途。 纳米磁赤铁矿也被广泛应用于医药、信息存储、水处理等工业领域。 2025年11月消息，中国科研团队通过分析 月背 南极-艾特肯盆地月球样品，首次发现大型 撞击事件 成因的微米级 赤铁矿 （α-Fe 2 O 3 ）和磁赤铁矿 晶体 ，揭示了月球氧化反应机制。
矿物学特征
物理性质
磁 赤铁矿 （英文：Maghemite）是一种常见的亚铁磁性矿物， 晶体结构 为 立方体 阳离子不足的尖晶石结构，与 磁铁矿 晶体结构高度相似。 磁赤铁矿晶体中的氧作立方最紧密堆积，理论 化学式 是Fe₂O₃。实际上磁赤铁矿中常含有少量 二价铁 ，晶体结构中一半Fe³+占据 四面体空隙 ，另一半Fe³ + 和Fe² + 一起占据八面体空隙。晶体X射线 衍射 的特征峰d值（nm）为0.252，0.295。
【晶体结构】： 立方晶系 。a₀=0.5421nm，α=55°17′；Z=2。主要 玫瑰晶 谱线 ：具有尖晶石型结构。
【 晶体 形态】五角三四面体晶类，多呈粒状集合体，致密块状，常具 磁铁矿 假象。
【 物理性质 】颜色及条痕均为褐色，硬度5，相对密度4.88，强磁性。
【 显微镜 下特征】矿相显微镜下为灰蓝色，反射率高。
化学性质
磁赤铁矿（ 化学式 ：γ-Fe₂O₃）的铁离子以三价铁（Fe³⁺）为主，通过阳离子空缺补偿 氧化数 的 二价铁 （Fe²⁺），这是其与 磁铁矿 （Fe₃O₄，含二价与三价铁离子）的核心区别； 晶体结构 与磁铁矿极为相似，磁学性质也相近，仅在热稳定性上存在显著差异。 化学 组分与 赤铁矿 （α-Fe₂O₃）相同，因矿物学特征差异被冠以γ标识区分。
磁学性质
基本磁学特点
与 磁铁矿 类似，磁赤铁矿存在超顺磁（SP）、单畴（SD）和多畴（MD）等不同粒级，对应不同的磁学特点；部分磁学特性可通过磁滞回线、高温 磁化强度 、低温热退磁和低温 磁化率 等指标表征。
热稳定性
传统认知中，磁 赤铁矿 受热不稳定，加热至250℃之后会不同程度转变成为赤铁矿，因此实际上无法测量其 居里点 。后续研究发现，人工合成磁赤铁矿样品受热可以部分热稳定，居里温度约为645℃；超细粒级（假单畴（PSD）和多畴细粒） 磁铁矿 在快速加热过程中，可形成完全热稳定的磁赤铁矿；用同样样品在加热炉中快速加热到700℃并停留10min后冷却，也能达到相同效果，由此形成的磁赤铁矿从室温加到700℃的居里温度 测量过程 几乎达到百分之百可逆。此外，磁赤铁矿受热后稳定与否可能与多种因素有关，如纯度大小、受热温度高低和时间长短等，粒度大小可能也是重要因素之一；受热后部分稳定和完全稳定的磁赤铁矿应当具备携带热剩磁的能力。
特殊现象
细粒PSD氧化的人工 磁铁矿 在低温磁学测量中显示为 Verwey转换被“抑制” 的现象，其根本原因可能是，氧化后磁铁矿的内核直径实际上已经达到或者接近该矿物的SD 粒径 ，所以它的Verwey转换显得被 “抑制”。
自然形成
除与磁铁矿共生形成外，还可作为天然森林和草原大火的最终产物；或在成土过程中由水 铁矿 转化生成（如 磷酸盐 化水铁矿在150℃恒温环境中120天内可生成含水磁赤铁矿，粒度10~30nm，随时间从顺磁向单畴转变）； 磁铁矿 颗粒表面经长期风化氧化也可形成磁赤铁矿或磁赤铁矿化的磁铁矿，细粒磁铁矿因表面积大，比粗粒磁铁矿更易被氧化。
分布
作为地表十分常见的矿物，常与磁铁矿相伴随，广泛分布于 热带 、 亚热带 高度风化的氧化型土壤，以及干旱地区（如中国黄土高原、欧洲捷克黄土堆积），甚至高纬度高湿度的 冻原 地区（如 阿拉斯加州 、 西伯利亚地区 的黄土和古土壤），是氧化透水通气环境的很好指示矿物。
磁赤铁矿存在于有机质含量较高的土壤表层及磁性铁锰 结核 中。土壤中有磁赤铁矿存在的地方，可以认为该处曾经是富含有机质的还原环境。
分类
根据受热稳定性及表现形式，可细分为4种类型：四类磁赤铁矿从A到D， 粒径 呈从小到大的趋势。
磁赤铁矿A
磁 赤铁矿 A（完全热不稳定型）：受热250℃以上转变为赤铁矿，无法测量 居里点 ，可能为超顺磁（SP）粒级，常见于天然黄土、古土壤样品。
磁赤铁矿B
磁赤铁矿B（热不稳定型）：居里温度约640℃，冷却后完全转变为赤铁矿，如音乐 盒式录音磁带 用磁赤铁矿、部分人工合成磁赤铁矿。
磁赤铁矿C
磁赤铁矿C（部分热稳定型）：居里温度约640℃，冷却后部分强度损失，热磁曲线部分可逆（可逆率65%~80%）。
磁赤铁矿D
磁赤铁矿D（完全热稳定型）：居里温度约640℃，热磁曲线几乎100%可逆，由超细粒级 磁铁矿 快速加热氧化形成。
合成方式
一般由磁铁矿通过在低于300℃的氧化环境中加热几个小时甚至几天时间来形成。 最佳的氧化条件为氧化温度300℃、氧化时间5min、空气流量500mL/min。在最佳条件下,氧化冷却产物中磁赤铁矿含量为17.74%，磁选精矿铁品位为55.34%、铁回收率为90.31%。焙烧产物的氧化冷却过程按两条路径同时进行，一是 四氧化三铁 →α— 氧化铁 ,二是Fe3O4→γ—Fe2O3→α—Fe2O3；氧化温度高于300℃时, 磁铁矿 主要被氧化为 赤铁矿 。因此,焙烧产物在氧化冷却时,应先在N2中冷却至300℃，再经空气氧化冷却至室温,以获得较高的磁赤铁矿含量。
通过超细粒级磁铁矿快速加热氧化，可制备出完全热稳定、 居里点 测量可逆的磁赤铁矿；人工合成磁赤铁矿的温度与其反应时间可能有个互补关系；合成产物可通过 X 衍射 和穆斯堡尔谱 技术鉴定 确认。
磁赤 铁矿 可由磁铁矿氧化或纤铁矿脱水而成。
鉴定方法
X 射线衍射（XRD） ：可检测磁赤铁矿的矿物相，但其与 磁铁矿 空间群相同，仅晶格参数存在细微差别，细小粒度样品的衍射峰变宽会增加区分难度；加热形成的磁 赤铁矿 样品经 XRD 检测可确认磁铁矿已完全转化，仅检测到磁赤铁矿和赤铁矿两种矿物相。
穆斯堡尔谱： 可在295K、80K、15K等温度下测量，通过超精细 磁场 等参数区分磁赤铁矿与磁铁矿、赤铁矿，能粗略估算不同矿物的相对含量（如15K 温度下可估算赤铁矿与磁赤铁矿的铁含量比值）；原磁铁矿样品的穆斯堡尔谱可检测到磁赤铁矿的两组分，加热形成的磁赤铁矿样品图谱可通过两个六线峰拟合，分别对应赤铁矿和磁赤铁矿。
工业用途
工业应用：是制造音乐和录像 盒式录音磁带 的重要磁性材料，在工业上有很广泛的用途。 纳米磁赤铁矿也被广泛应用于医药、信息存储、水处理等工业领域。了解磁赤铁矿的矿物学特性及形成和转化过程，以及与之关联的矿物磁学特性，在古地磁学、岩石磁学、环境磁学及矿物工业应用上有重要意义。
环境指示
作为氧化环境的指示矿物，其形成与保存环境可通过矿物鉴定分析；成土作用中形成的超顺磁的磁 赤铁矿 被认为是古土壤 磁化率 增强的主要因素之一，且成土作用中形成的磁赤铁矿是水铁矿（ferrihydrite）向赤铁矿转化的中间产物，常与赤铁矿伴生。
发现研究
2025年11月消息，中国科研团队通过分析 嫦娥六号探测器 采回的 月背 南极-艾特肯盆地月球样品，取得月球科学研究重大突破——首次发现大型 撞击事件 成因的微米级赤铁矿（α-Fe 2 O 3 ）和磁赤铁矿（γ-Fe 2 O 3 ） 晶体 ，揭示了全新的月球氧化反应机制，为环绕南极-艾特肯盆地 磁异常 的撞击成因提供了样品实证。该成果已发表在国际综合性期刊 Science Advances ， 为后续月球科学研究提供科学依据。