R2: 結晶構造・結晶化学・物性・結晶成長・応用鉱物

[R2P-06] Magnetite-maghemite-hematite相転移メカニズム

*杵渕 伊吹¹、佐野 喜成¹、興野 純¹ (1. 筑波大・生命)

キーワード：磁鉄鉱、赤磁鉄鉱、赤鉄鉱、相転移

地殻中に普遍的に存在するmagnetiteはFe²⁺がFe³⁺に酸化することによってhematiteに相転移する．この酸化過程において，magnetiteと同形構造であるmaghemiteが中間相として形成される．Maghemiteはmagnetite中の八面体席の一部が空孔になったものであり，magnetiteからmaghemiteへの局所構造の連続的な変化については未解明な部分が多い．本研究では，magnetiteからmaghemiteを経てhematiteまで相転移するメカニズムを解明するために，熱重量・示差熱分析，高温in-situ粉末XRD測定，X線吸収微細構造(XAFS)の高温ex-situおよびin-situ測定から，magnetiteの酸化過程での局所構造変化を調べた．結果から，magnetiteは，加熱によってはじめに八面体席のFe²⁺が拡散し八面体席の一部が空孔となりmaghemiteに相転移する．その後，maghemiteの空孔となった八面体席が再びFeの八面体配位を形成し， hematiteに相転移していると考えられる．