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Magnetit

Mineral, Magneteisenstein, Eisenerz mit Gehalten über 70%
(Weitergeleitet von Titanomagnetit)

Magnetit, veraltet auch als Magnetstein, Magneteisen, Magneteisenstein oder Eisenoxiduloxid, ist ein sehr häufig vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Oxide und Hydroxide“ mit der Endgliedzusammensetzung Fe2+Fe3+2O4[3][4] (vereinfacht Fe3O4). Magnetit ist damit chemisch gesehen ein Eisen(II,III)-oxid.

Magnetit
Magnetitoktaeder (silbern) auf Chalkopyrit (golden) aus Aggeneys, Südafrika (Größe: 7 cm × 6 cm × 4 cm)
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Symbol

Mag[1]

Andere Namen
Chemische Formel
  • Fe2+Fe3+2O4[3][4]
  • Fe3O4 oder Fe3+(Fe2+Fe3+)O4[5]
Mineralklasse
(und ggf. Abteilung) 		Oxide und Hydroxide
System-Nummer nach
Strunz (8. Aufl.)
Lapis-Systematik
(nach Strunz und Weiß)
Strunz (9. Aufl.)
Dana
IV/B.01b
IV/B.02-020[6]

4.BB.05
07.02.02.03
Kristallographische Daten
Kristallsystem kubisch
Kristallklasse; Symbol hexakisoktaedrisch; 4/m32/m
Raumgruppe Fd3m (Nr. 227)Vorlage:Raumgruppe/227
Gitterparameter a = 8,3985(5) Å[8]
Formeleinheiten Z = 8[8]
Häufige Kristallflächen je nach Paragenese {111}, {110} oder {100}, seltener {211}, {221} und andere[7]
Zwillingsbildung häufig nach dem Spinellgesetz: Durchkreuzungszwillinge nach (111)
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte 5,5 bis 6,5[9]
Dichte (g/cm3) gemessen: 5,175; berechnet: 5,20[9]
Spaltbarkeit undeutlich nach (111)[10]
Bruch; Tenazität muschelig; spröde[10]
Farbe schwarz, im Auflicht auch grau mit bräunlicher Tönung[9]
Strichfarbe schwarz
Transparenz undurchsichtig, an dünnen Kanten schwach durchscheinend[9]
Glanz schwacher Metallglanz, matt[9]
Magnetismus stark ferrimagnetisch
Kristalloptik
Brechungsindex n = 2,42[9]
Doppelbrechung keine, da optisch isotrop
Weitere Eigenschaften
Chemisches Verhalten säure- und basenstabil

Magnetit kristallisiert im kubischen Kristallsystem und entwickelt bei natürlicher Entstehung meist zentimetergroße, oktaederförmige Kristalle, aber auch körnige bis massige Aggregate von graubrauner bis schwarzer, metallisch glänzender Farbe. Aufgrund seines hohen Eisenanteils von bis zu 72,4 % gehört Magnetit zu den wichtigsten Eisenerzen und sein starker Magnetismus ermöglicht viele technische Anwendungen.

Magnetit bildet mit Ulvöspinell (Fe2TiO4) eine Mischkristallreihe, deren Zwischenglieder als Titanomagnetit bezeichnet werden.[11]

Etymologie und Geschichte

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Magnetit mit anhaftenden Nägeln

Aus dem lateinischen Wortstamm magnet- (mit dem Nominativ magnes – Magnet) entstanden die Bezeichnungen Magnet (von mittelhochdeutsch magnete), als mittelalterlicher Mineralname Magneteisenstein (auch „magnetenstain“)[12] und der 1845 von Wilhelm Haidinger eingeführte Name Magnetit.

Bereits seit dem 11. Jahrhundert v. Chr. nutzten die Chinesen die magnetischen Eigenschaften des Minerals.

Ein Stein magnetis war Berichten des Theophrast zufolge den Griechen bekannt.[13] Bei dem römischen Schriftsteller Plinius dem Älteren lässt sich der Hinweis auf einen Stein namens magnes finden, der nach einem Hirten gleichen Namens bezeichnet sein soll.[14] Dieser Hirte habe den Stein auf dem Berg Ida gefunden, als die Schuhnägel und die Spitze seines Stocks am Erdboden haften blieben.[15] Plinius unterschied mehrere Arten des magnes, vor allem aber einen „männlichen“ und einen „weiblichen“, von denen jedoch nur der männliche die Kraft besaß, Eisen anzuziehen, und damit dem eigentlichen Magnetit entsprach. Bei „weiblichen“ magnes handelte es sich vermutlich um Manganerz, dem „männlichen“ im Aussehen ähnlich, oder auch um ein Mineral von weißer Farbe, das später als Magnesit MgCO3 bezeichnet wurde.

Eine andere mögliche Übersetzung des Namens ist magnesischer Stein, angelehnt an die Landschaft Magnesia in Thessalien oder an eine gleichnamige Stadt[15] (Magnesia am Mäander oder Magnesia am Sipylos). Möglich ist auch die Benennung von Magnetit nach anderen griechischen bzw. kleinasiatischen Orten gleichen Namens, in denen schon vor über 2500 Jahren Eisenerzbrocken mit magnetischen Eigenschaften gefunden wurden.

Da der Magnetit bereits lange vor der Gründung der International Mineralogical Association (IMA) 1958 bekannt und als eigenständige Mineralart anerkannt war, wurde dies von ihrer Commission on New Minerals, Nomenclature and Classification (CNMNC) übernommen und bezeichnet den Magnetit als sogenanntes „grandfathered“ (G) Mineral.[4] Die seit 2021 ebenfalls von der IMA/CNMNC anerkannte Kurzbezeichnung (auch Mineral-Symbol) von Magnetit lautet „Mag“.[1]

Da für Magnetit keine Typlokalität definiert ist (Magnesia als Typlokalität gilt als fraglich), gibt es auch kein historisches Typmaterial zu diesem Mineral. Ein Neotypmaterial ist bisher nicht definiert (Stand 2024).[16]

Klassifikation

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Die strukturelle Klassifikation der International Mineralogical Association (IMA) zählt den Magnetit zur Spinell-Supergruppe, wo er zusammen mit Chromit, Cochromit, Coulsonit, Cuprospinell, Dellagiustait, Deltalumit, Franklinit, Gahnit, Galaxit, Guit, Hausmannit, Hercynit, Hetaerolith, Jakobsit, Maghemit, Magnesiochromit, Magnesiocoulsonit, Magnesioferrit, Manganochromit, Spinell, Thermaerogenit, Titanomaghemit, Trevorit, Vuorelainenit und Zincochromit die Spinell-Untergruppe innerhalb der Oxispinelle bildet.[17] Ebenfalls in diese Gruppe gehören die nach 2018 beschriebenen Oxispinelle Chihmingit[18] und Chukochenit[19] sowie der Nichromit, dessen Name von der CNMNC der IMA noch nicht anerkannt worden ist.[20]

Die Mineral-Systematiken von Strunz und Dana ordnen den Magnetit aufgrund seines kristallchemischen Aufbaus in die Mineralklasse der „Oxide und Hydroxide“ ein.

In der zuletzt 1977 überarbeiteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Magnetit zur Abteilung „Verbindungen mit M3O4- und verwandte Verbindungen“, wo er gemeinsam mit Franklinit, Jakobsit, Magnesioferrit und Trevorit in der Gruppe „Eisen(III)-Spinelle“ mit der Systemnummer IV/B.01b steht.[21]

In der zuletzt 2018 überarbeiteten Lapis-Systematik nach Stefan Weiß, die formal auf der alten Systematik von Karl Hugo Strunz in der 8. Auflage basiert, erhielt das Mineral die System- und Mineralnummer IV/B.02-020. Dies entspricht ebenfalls der Abteilung „Oxide mit dem Stoffmengenverhältnis Metall : Sauerstoff = 3 : 4 (Spinelltyp M3O4 und verwandte Verbindungen)“, wo Magnetit zusammen mit Cuprospinell, Franklinit, Jakobsit, Magnesioferrit und Trevorit die Gruppe der „Ferrit-Spinelle“ mit der Systemnummer IV/B.02 bildet.[6]

Auch die von der IMA zuletzt 2009 aktualisierte 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Magnetit in die in die Abteilung „Metall : Sauerstoff = 3 : 4 und vergleichbare“ ein. Diese ist weiter unterteilt nach der relativen Größe der beteiligten Kationen, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Mit ausschließlich mittelgroßen Kationen“ zu finden ist, wo es zusammen mit Chromit, Cochromit, Coulsonit, Cuprospinell, Filipstadit, Franklinit, Gahnit, Galaxit, Hercynit, Jakobsit, Magnesiochromit, Magnesiocoulsonit, Magnesioferrit, Manganochromit, Qandilit, Spinell, Trevorit, Ulvöspinell, Vuorelainenit und Zincochromit die „Spinellgruppe“ mit der Systemnummer 4.BB.05 bildet.[22]

In der vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlichen Systematik der Minerale nach Dana hat Magnetit die System- und Mineralnummer 07.02.02.03. Das entspricht der Abteilung „Mehrfache Oxide“, wo sich das Mineral innerhalb der Unterabteilung „Mehrfache Oxide (A+B2+)2X4, Spinellgruppe“ in der „Eisen-Untergruppe“ findet, in der auch Magnesioferrit, Jakobsit, Franklinit, Trevorit, Cuprospinell und Brunogeierit eingeordnet sind.[23]

Chemismus

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In der Endgliedzusammensetzung von Magnetit (Fe2+Fe3+2O4) besteht das Mineral im Verhältnis aus je drei Eisen- und 4 Sauerstoffionen pro Formeleinheit. Dies entspricht einem Massenanteil (Gewichtsprozent) von 72,36 Gew.-% Fe und 27,64 Gew.-% O[24] oder in der Oxidform 31,03 Gew.-% Eisen(II)-oxid (FeO) und 68,97 Gew.-% Eisen(III)-oxid (Fe2O3).[9][25]

Bei natürlichen Magnetiten weichen diese Werte, abhängig von der Stoffzufuhr während der Mineralbildung und bedingt durch Fremdbeimengungen, meist ab. So ergab die Analyse von Mineralproben aus dem „Lover's Pit“ bei Mineville im Essex County des US-Bundesstaates New York eine empirische Zusammensetzung von 30,78 Gew.-% FeO und 68,85 Gew.-% Fe2O3 sowie Fremdbeimengungen von 0,27 Gew.-% Siliciumdioxid (SiO2), 0,21 Gew.-% Aluminiumoxid (Al2O3) und Spuren von Titan(IV)-oxid (TiO2), Magnesiumoxid (MgO) und Calciumoxid (CaO). Die Mikrosondenanalyse an Mineralproben aus „Meier's Find“ in Western Australia ergab eine Zusammensetzung von 31,21 Gew.-% FeO und 67,16 Gew.-% Fe2O3 sowie Fremdbeimengungen von 0,11 Gew.-% SiO2, 0,29 Gew.-% TiO2, 0,44 Gew.-% Al2O3, 0,08 Gew.-% Chrom(III)-oxid (Cr2O3), 0,09 Gew.-% MnO und 0,02 Gew.-% MgO.[9]

Kristallstruktur

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Nicht-verzwillingter Magnetit-Einkristall
mit typisch oktaedrischem Kristallhabitus
 
Häufig beobachtbare Verzwilligung nach dem Spinell-Gesetz (<111>)

Magnetit kristallisiert kubisch in der Raumgruppe Fd3m (Raumgruppen-Nr. 227)Vorlage:Raumgruppe/227 – bzw. der symmetrisch höchstmöglichen Punktgruppe m3m (hexakisoktaedrisch, Nr. 32) – mit dem Gitterparameter a = 8,3985(5) Å und 8 Formeleinheiten pro Elementarzelle.[8]

Strukturell gehört Magnetit zur Spinell-Gruppe und weist als Einkristall typischerweise Oktaederflächen {111} und seltener Rhombendodekaederflächen {110} auf. Weitaus häufiger kommt es jedoch zur Bildung von Zwillingen nach dem Spinell-Gesetz (Durchkreuzungszwillinge nach <111>).

Die Kristallstruktur von Magnetit bei Raumtemperatur kann gemäß der allgemeinen Formel für Spinelle AB2O4 als Fe3+[Fe3+Fe2+]O4 beschrieben werden. Dabei handelt es sich jedoch um eine inverse Spinell-Struktur, da im Gegensatz zum „normalen Spinell“ beim Magnetit 1/3 der Eisenionen (Fe3+-Ionen) tetraedrisch und 2/3 der Eisenionen (Fe2+- und Fe3+-Ionen im Verhältnis 1:1) oktaedrisch vom Sauerstoff koordiniert sind.[3][26] Mithilfe der Pearson-Symbolik kann Magnetit als cF56 beschreiben werden.

Kristallstruktur von Magnetit[8]
  •  
    Blickrichtung entlang [100] (a-Achse)
  •  
    Elementarzelle (Ball-and-Stick-Darstellung)
  •  
    Elementarzelle (Polyeder-Darstellung)
  •  
    Polyeder-Darstellung entlang einer Raumdiagonalen

Farblegende: 0 _ Fe 0 _ O

 
Elementarzelle von Magnetit

Die Symmetrie der Hochtemperaturphase (T > 120 K) von Magnetit wurde schon sehr früh im Jahre 1915 aufgeklärt[27], sie ist kubisch. Genauer gesagt handelt es sich um die Raumgruppe Fd3m (Raumgruppen-Nr. 227)Vorlage:Raumgruppe/227 bzw. O7h mit einem Gitterparameter a = 8,394 Å. Somit ergeben sich acht Formeleinheiten pro Elementarzelle mit insgesamt 56 Atomen.

Die Struktur der kubischen Hochtemperaturphase (T > 120 K) ist im Bild rechts schematisch dargestellt. Hier sind die kubisch dichteste Kugelpackung von Oxidionen (grau), die Oktaeder- (türkis) und Tetraederlücken (grau) dargestellt. Die Fe3+-Ionen in den Tetraederlücken sind grün und die Fe2+-/Fe3+-Ionen in den Oktaederlücken dunkelblau hervorgehoben. Die Kristallographischen Daten für diese Phase sind Raumgruppe Fd3m (Nr. 227)Vorlage:Raumgruppe/227 mit dem Gitterparameter a = 8,3985(5) Å und 8 Formeleinheiten pro Elementarzelle.

Das A-Untergitter, das von den tetraedrisch koordinierten Fe3+-Ionen aufgebaut wird bildet ein Diamantgitter, während das B-Untergitter der Fe2+- bzw. Fe3+-Ionen der oktaedrischen Sauerstoffumgebung ein Pyrochlorgitter bildet, das geometrisch frustriert ist. Geometrische Frustration bedeutet dabei, dass eine lokale Ordnung, die durch lokale Wechselwirkungen stabilisiert wird, sich nicht frei durch den Kristall fortsetzen kann. Diese besonderen geometrischen Eigenschaften ermöglichen eine große Anzahl unterschiedlicher Wechselwirkungen mit großer oder geringer Reichweite und sehr ähnlicher Energie, oft mit einem vielfach entarteten Grundzustand. Eine der Möglichkeiten die Entartung aufzuheben, ist eine langreichweitige Ladungs- oder Spinordnung, was zu extrem komplexen Kristallstrukturen führen kann, von denen bis heute nur wenige aufgeklärt sind.

Die genaue Raumgruppe der Tieftemperaturphase (T < 120 K) war bis ins Jahr 1982 nicht eindeutig bestimmt und wird sogar bis heute kontrovers diskutiert. Erst durch eine sorgfältig durchgeführte Neutronenbeugungsanalyse an synthetischen Einkristallen, die bei gleichzeitigem Anlegen von Druck entlang der [111]-Richtung und Kühlen im Magnetfeld gemessen wurden, konnte die kristalline Ordnung unterhalb von T = 120 K aufgeklärt werden. Es handelt sich um eine Verzerrung der monoklinen Raumgruppe Cc (Raumgruppen-Nr. 9)Vorlage:Raumgruppe/9 mit pseudo-orthorhombischer Symmetrie (Pmca (Nr. 57, Stellung 3)Vorlage:Raumgruppe/57.3; ac /√2 ⊗ ac /√ 2 ⊗ 2ac), wobei ac der Länge einer Achse der ungestörten kubischen Elementarzelle entspricht.

Eigenschaften

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Magnetit ist von hoher Beständigkeit gegen Säuren, Laugen und Chlor.[2] Seine Mohshärte schwankt je nach Reinheit zwischen 5,5 und 6,5 und seine gemessene Dichte beträgt 5,175 und die aus den Kristalldaten berechnete Dichte 5,20 g/cm³. Seine Farbe und Strichfarbe sind schwarz. Im Auflicht kann Magnetit aber auch grau mit bräunlicher Tönung erscheinen.[9]

Magnetismus

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Magnetit ist eines der am stärksten (ferri)magnetischen Minerale. Beim Unterschreiten der Neel- bzw. Curie-Temperatur von 578 °C (entspricht 860 K[28][29]) richtet sich die Magnetisierung größtenteils in Erdmagnetfeldrichtung aus, so dass eine remanente magnetische Polarisation in der Größenordnung von bis zu 500 nT resultiert. Magnetitkristalle können auf diese Art die Richtung des Erdmagnetfeldes zur Zeit ihrer Entstehung konservieren.[30] Die Untersuchung der Magnetisierungsrichtung von Lavagestein (Basalt) führte Geologen zu der Ansicht, dass sich in ferner Vergangenheit tatsächlich die magnetische Polarität der Erde von Zeit zu Zeit umgekehrt haben müsse.

 
Antiferromagnetische Kopplung der Momente des A-B-Untergitters

Die lange Zeit bekannten und verwendeten magnetischen Eigenschaften von Magnetit lassen sich sehr gut durch eine Betrachtung der lokalen Kristallstruktur erklären. Fe3O4 ist ein Ferrimagnet, archetypisch für die Ferrite der Spinelle. Die magnetische Ordnung in Magnetit kann man gut im Rahmen des Modells von zwei Untergittern nach Néel verstehen. In dem Modell wird angenommen, dass die Austauschwechselwirkung zwischen den oktaedrisch und tetraedrisch mit Sauerstoff koordinierten Eisenionenplätzen stark negativ, und die Austauschwechselwirkung zwischen den Ionen auf den gleichen Untergittern ebenfalls negativ ist, jedoch geringer im Betrag. Daraus folgt, dass die Ionen desselben Untergitters zueinander eine antiferromagnetische Spinstellung einnehmen würden, wenn dieser Neigung nicht durch eine stärkere Austauschwechselwirkung zwischen den Ionen der unterschiedlichen Untergitter entgegengewirkt würde. Die relative Stärke der Austauschwechselwirkung zwischen den Ionen unterschiedlicher Untergitter kommt durch die Unterschiede in den Distanzen zwischen den Ionen desselben Untergitters und Ionen unterschiedlicher Untergitter zustande.

Diese Konstellation bevorzugt eine antiparallele Anordnung der magnetischen Momente der Untergitter, deren Untergitterionen zueinander eine parallele Spin-Anordnung aufweisen. In Magnetit koppeln die effektiven Momente der A-/B-Untergitter antiferromagnetisch über Superaustausch. Das Fe2+-Ion besitzt den Spin S=2 (4µB) und das Fe3+-Ion den Spin S = 5/2 (5µB), so dass sich bei der oben erklärten antiparallelen Anordnung der Fe3+-Ionen auf dem A-Untergitter bzw. der Fe2+/3+-Ionen auf dem B-Untergitter ein effektives Sättigungsmoment von (5-5+4)µB =4µB ergibt.

Verwey-Übergang

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In der Leitfähigkeitskurve von Magnetit, in der die Leitfähigkeit über der Temperatur aufgetragen wird, ist das auffallendste Merkmal eine abrupte Änderung bei T=120K um zwei Größenordnungen. Magnetit wechselt dabei von einem schlechten Leiter in der Hochtemperaturphase (ca. 0,2 mΩm bei T > 120 K) zu einem Isolator in der Tieftemperaturphase (40 mΩm bei T < 120 K). Dieses Verhalten wurde 1939 von Evert Verwey systematisch untersucht und eine erste theoretische Erklärung für den Effekt veröffentlicht.[31] Ihm zu Ehren wird dieser Übergang und alle physikalisch ähnlichen Übergänge als Verwey-Übergänge bezeichnet. Erste Hinweise auf einen Phasenübergang in einem Temperaturbereich um 120 K lieferten frühe Wärmekapazitätsmessungen an synthetisch hergestellten Proben.[32] Der Phasenübergang ist als Isolator-Isolatorübergang zu charakterisieren.[33]

Modifikationen und Varietäten

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Als Titanomagnetit (englisch auch Titaniferous Magnetite)[34] werden die Mischkristalle der Reihe Magnetit (Fe3O4) und Ulvöspinell (Fe2TiO4) bezeichnet. Die Mischkristallformel wird allgemein mit Fe2+(Fe3+,Ti)2O4[35][34] (genauer auch mit xFe2TiO4·(1-x)Fe3O4[11]). Diese Mischreihe ist nur oberhalb von etwa 600 °C vollständig. Bei sinkenden Temperaturen zerfallen die Mischkristalle und es bilden sich Entmischungslamellen von Ulvöspinell und Magnetit. Die am häufigsten auftretende Variante von Titanomagnetiten ist der sogenannte TM60 mit einem Ulvöspinellgehalt von rund 60 %.[11]

Titanomagnetit ist von großer Bedeutung bei der Erforschung des Paläomagnetismus, da diese bei der Abkühlung unterhalb der jeweiligen Curie-Temperatur ferromagnetisch werden und sich dann im umgebenden Gestein dauerhaft (remanent) nach dem Erdmagnetfeld ausrichten. So ließ sich beispielsweise an den Basalten beiderseits des Juan-de-Fuca-Rückens nicht nur allgemein das zunehmende Alter des Gesteins in Abhängigkeit von dessen Entfernung des Rückens feststellen, sondern auch anhand des enthaltenen Titanomagnetits die mehrfach wechselnde Polung des Erdmagnetfeldes.[30]

Auch mit Jakobsit (Mn2+Fe3+2O4) und Magnesioferrit (MgFe3+2O4) bildet Magnetit Mischkristallreihen.[9]

Als Martit wird eine Pseudomorphose von Hämatit nach Magnetit bezeichnet.[36]

Bildung und Fundorte

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Natürliche Entstehung

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Magnetit und Calcit aus Daşkəsən, Aserbaidschan (Größe: 11,9 × 8,2 × 7,4 cm)

Magnetit ist ähnlich wie Pyrit und Galenit ein sogenannter „Durchläufer“ und kann sowohl in Magmatiten wie auch in Metamorphiten und Sedimentiten gebildet werden.[37] So stellt er in mafischen Magmatiten wie Basalten oder Gabbros häufig einen wichtigen Nebenbestandteil, der oft früh auskristallisiert und deshalb oft gut definierte Kristalle bildet. In schnell erstarrten Gesteinen (Limburgiten) kann er aber auch Dendriten bilden. Daneben kann er akzessorisch in zahlreichen weiteren vulkanischen und plutonischen Gesteinen gefunden werden.

Bemerkenswert sind hauptsächlich aus Magnetit und Apatit bestehende Gesteine, die wichtige kommerzielle Lagerstätten darstellen (z. B. Eisenerzbergwerk Kiruna in Nordschweden), und von denen angenommen wird, dass sie liquidmagmatischer Entstehung sind: Durch magmatische Differentiation ist dabei eine Teilschmelze entstanden, die oxidischen Charakters ist, d. h., praktisch keine Silikatbestandteile mehr enthält. In Kiruna bildete diese Teilschmelze einen Intrusionskörper; es sind aber auch Lavaströme aus solchem Gestein bekannt (etwa bei El Laco in Chile).[38]

Im Verbund mit vulkanischer Aktivität kann Magnetit auch durch Pneumatolyse gebildet werden, wenn eisenhaltige vulkanische Gase (die flüchtige Eisenverbindungen wie Eisen(III)-chlorid führen) etwa mit karbonatischen Nebengesteinen reagieren können. Auch durch diesen Mechanismus können Lagerstätten (Skarnerzlagerstätten) mit Magnetit gebildet werden.

In metamorphen Gesteinen ist Magnetit ein häufiges Mineral, welches aus zahlreichen eisenhaltigen Vorläufermineralen entstehen kann, insbesondere unter den Bedingungen der Kontaktmetamorphose. Ein Beispiel für Metamorphite mit häufig hohem Magnetitgehalt sind die aus Bauxiten entstandenen Schmirgelgesteine. Beispiele für regionalmetamorph gebildete Magnetitgesteine sind die quarzgebänderten Eisensteine (Itabirite),[39] die ebenfalls als Eisenlagerstätten von Bedeutung sind.

Auch durch hydrothermale Alterationsvorgänge kann Magnetit aus dem Eisenanteil verschiedener Vorläuferminerale entstehen. Ein bekanntes Beispiel ist der Magnetitgehalt in Serpentiniten, der oft so hoch ist, dass das Gestein erkennbar von einem Magneten angezogen wird.

Da Magnetit sehr verwitterungsbeständig ist, kann er akzessorisch in zahlreichen klastischen Sedimentgesteinen gefunden werden. Auch hier ist er manchmal bis zu kommerziell relevanten Konzentrationen angereichert (Magnetitsande). Sehr selten tritt er auch als primäre Mineralbildung in Sedimenten auf, so etwa in der Minette von Lothringen, wo er aus Limonit neu gebildet wird.[37]

Auch in Steinmeteorit (Silikatmeteoriten) und Mond-Basalten kann Magnetit als Nebenbestandteil auftreten.[37]

Je nach Bildungsbedingungen tritt Magnetit in Paragenese mit anderen Mineralen auf, so unter anderem mit Chromit, Ilmenit, Ulvöspinell, Rutil und Apatiten in Eruptivgesteinen; mit Pyrrhotin, Pyrit, Chalkopyrit, Pentlandit, Sphalerit, Hämatit in hydrothermalen oder metamorphen Gesteinen und mit Hämatit und Quarz in Sedimentgesteinen.[9]

Synthetische Herstellung

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Für die Herstellung von Fe3O4 hat sich eine Methode, die von V.A.M. Brabers[40] erstmals zur Herstellung von einkristallinem Magnetit angewandt wurde, als die geeignetste herausgestellt. Dabei werden mit Hilfe des Zonenschmelzverfahrens in einem Spiegelofen Kristalle gezogen. Durch das Heizen eines Stabes aus α-Fe2O3 mit 99,9 % Reinheit im Spiegelofen, wird eine vertikale Schmelzzone zwischen Vorrat und Kristall erzielt, die allein durch die Oberflächenspannung gehalten wird, was eine Verunreinigung z. B. durch das Tiegelmaterial verhindert. Die so erhaltenen Kristalle, die zwischen 2 und 5 cm lang sind und einen Durchmesser von etwa 5 mm haben, werden im Anschluss an die Kristallisation im Spiegelofen 70 h bei 1130 °C in einer Atmosphäre aus CO2 und H2 getempert, um Gitterbaufehler auszuheilen und die richtige Stöchiometrie für Magnetit einzustellen. Die Orientierung der Kristalle längs der Stabachse entspricht grob der [100]-, [111]- und [110]-Richtung. Die Kristalle zeichnen sich durch ihre hervorragende Qualität, gemessen an dem Merkmal der Übergangstemperatur und der Schärfe des Übergangs wie er sich im Linienverlauf der Leitfähigkeitskurve (siehe Verwey-Übergang) ausdrückt, aus.

Magnetit im Mikroskop
 
Magnetitkristalle in Basalt aus dem Vogelsberg (Dünnschliff, LPL). Die Einzelkristalle lassen teilweise die kubische Kristallform erkennen.
 
Mikroskop-Aufnahme (Bildbreite ca. 0,2 cm) eines Diorit-Dünnschliffs unter polarisiertem Licht, bestehend aus Plagioklas (weiß), Hornblende (grün) und Magnetit (schwarz). Der Magnetit füllt hier als xenomorphe Masse ohne erkennbare eigene Kristallformen die Lücken zwischen den anderen Kristallen.
 
Skelettförmig ausgebildete Magnetitkristalle in einem teilweise glasig erstarrten Basalt (Fundort: Traisa, Odenwald)

Vorkommen

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Magnetit kommt in massiver oder gekörnter Form und daneben auch als Kristalle vor, welche oft oktaedrisch geformt sind, besitzen also je acht dreieckige Begrenzungsflächen. Er ist ein insgesamt sehr häufig vorkommendes Mineral, das allerdings selten den Hauptbestandteil eines Gesteins stellt. Man findet Magnetit in zahlreichen magmatischen Gesteinen wie Basalt, Diabas und Gabbro, in metamorphen Gesteinen und durch Verwitterungsprozesse aufgrund seiner Härte weitgehend intakt verbracht als Magnetitsand in Flusssedimenten. Aus diesen wird er zum Teil noch heute von Hand ausgewaschen.

Magnetit kann in größeren Mengen an Sandstränden gefunden werden, wo er zu der typischen schwarzen Färbung des Sandes führt. Solche schwarzen Strände findet man z. B. in Kalifornien, an der Westküste von Neuseeland und an den Küsten von Fuerteventura und Island.

  • Magnetit am Strand von Zempin/Usedom
  •  
    Magnetitablagerungen am Übergang zwischen Strand und Düne
  •  
    Nahaufnahme mit rostroten Partikeln
  •  
    Magnetit am Verschluss einer Handyhülle

Bei der Mineraldatenbank „Mindat.org“ sind weltweit bisher über 18.500 Vorkommen für Magnetit dokumentiert, wobei 17 Vorkommen als besonders bedeutsam (signifikant) eingestuft sind (Stand: 2024).[41] Zu diesen gehören unter anderem

Sehr große Lagerstätten von Magnetit liegen auch in Kiruna (Schweden), in der Region Pilbara in Westaustralien und in den Adirondack Mountains des Staates New York (USA). Größere Vorkommen von Magnetit sind in Norwegen, Deutschland, Italien, der Schweiz, Südafrika, Indien, Mexiko sowie in mehreren Staaten der USA gefunden worden.[45]

Auch in Gesteinsproben des Mittelatlantischen Rückens und des ostpazifischen Rückens konnte Magnetit nachgewiesen werden.[45]

Bekannt für außergewöhnliche Magnetitfunde sind zudem[43]

  • die Umgebung von Västanfors (Fagersta) in Schweden, wo ein 25 cm großer Magnetitkristall zutage trat
  • der Gardiner-Komplex nahe Kangerlussuaq in der grönländischen Qeqqata Kommunia, in dem sich bis zu 20 cm große Magnetitkristalle entwickelten
  • die Jaguaraçú-Pegmatite in Minas Gerais (Brasilien), in denen bis zu 10 cm große Kristalle gefunden wurden
  • das gleichnamige Bergmassiv bei Kowdor, ein Alkali-Carbonatit-Phoscorit-Komplex auf der russischen Halbinsel Kola (Murmansk), in dem bis zu 5 cm große Kristalle entdeckt wurden
  • Daşkəsən in Aserbaidschan und die „Alpa Lercheltini“ (auch Lercheltini-Gebiet bzw. Lärcheltini) im Schweizer Binntal mit bis zu 4 cm großen Kristallfunden
  • die „ZCA No. 4 Mine“ bei Balmat (New York) mit Funden von seltenen Magnetitwürfeln von bis zu 2 cm Kantenlänge.
  •  
    Magnetit-Oktaeder in Chloritschiefer aus Erbendorf, Oberpfalz, Deutschland
  •  
    Magnetit-Oktaeder aus Faraday, Kanada
  •  
    Magnetit-Skarn aus dem Bergwerk „Tilly Foster“, USA
  •  
    Seltener Magnetit-Würfel aus dem Bom Sucesso Creek, Minas Gerais, Brasilien

Verwendung

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Als Rohstoff

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Ferrofluid über einem Magneten

Magnetit ist mit 72 % Eisengehalt neben dem Hämatit (70 %) eines der wichtigsten Eisenerze.[46] Aufgrund seiner mechanischen Eigenschaften ist stückiger Magnetit sehr gut für die Reduktion im Hochofen geeignet und war bis zum Ersatz durch aufbereitete Eisenerze in Form von Pellets oder Sinter ein wesentlicher Rohstoff in der Eisenhüttenindustrie.[47]

Magnetit dient als wichtiger Grundstoff zur Herstellung von Ferrofluid. Dabei werden im ersten Schritt Magnetit-Nanopartikel (Größenordnung ca. 10 nm) hergestellt, die dann in einer Trägerflüssigkeit kolloidal suspendiert werden. Um das Agglomerieren der Kristalle zu verhindern, werden den Nanopartikeln langkettige Moleküle, wie z. B. Ölsäure zugefügt, die sich um die Magnetit-Partikel gruppieren und das erneute Sedimentieren verhindern. Die so erhaltene Flüssigkeit behält auf diese Art die Eigenschaft von Magnetit, auf Magnetfelder zu reagieren.

Als Baustoff

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Magnetit wird in der Bauindustrie als natürlich gekörnter Zuschlag mit hoher Rohdichte (4,65 bis 4,80 kg/dm3) für Kalksandsteine und Schwerbeton und für bautechnischen Strahlenschutz verwendet.

Als Pigment

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Aufgrund der hervorragenden magnetischen Eigenschaften wird Magnetit als Magnetpigment zur Daten-Speicherung eingesetzt und bis heute beim Bau von Kompassen verwendet. Feinteiliger synthetischer Magnetit wird unter der Bezeichnung Eisenoxidschwarz (Pigment Black 11)[48] (siehe auch Eisenoxidpigment) als Pigment, z. B. für Lacke eingesetzt.

In der Halbleiterelektronik

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Aufgrund der von der Theorie vorhergesagten 100%igen Spinpolarisation[49] der Ladungsträger wird Magnetit auch als heißer Kandidat für Spinventile[50] in der Spinelektronik[51] gehandelt.

In Lebewesen

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Verschiedene Tierarten sind zur Orientierung im Erdmagnetfeld auf Magnetit angewiesen. Hierzu gehören Bienen und Weichtiere (Mollusca). Besonders erwähnenswert sind Haustauben, die durch Einlagerung kleiner eindomäniger Magnetitkörner in den Schnabel die Feldstärke des Erdmagnetfeldes bestimmen und sich so orientieren können (siehe auch Magnetsinn).[52]

Die Raspelzunge der Käferschnecken ist teilweise mit Zähnen aus Magnetitkristallen besetzt. Die Tiere sind somit in der Lage, Substrataufwuchs abzuweiden. Dadurch wirken sie abrasiv auf Gesteinsoberflächen ein.[53]

Einige Bakterien, sogenannte magnetotaktische Bakterien, wie z. B. Magnetobacterium bavaricum, Magnetospirillum gryphiswaldense oder Magnetospirillum magnetotacticum, bilden 40 bis 100 nm große Magnetit-Einkristalle im Inneren ihrer Zellen, die von einer Membran umgeben sind. Diese Partikel werden als Magnetosomen bezeichnet und sind in Form von linearen Ketten angeordnet. Die Ketten stellen gewissermaßen Kompassnadeln dar und erlauben den Bakterien geradliniges Schwimmen entlang der Erdmagnetfeldlinien.[54][55]

Beim Menschen

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Auch die meisten Regionen des menschlichen Gehirns enthalten etwa fünf Millionen Magnetit-Kristalle pro Gramm und die Hirnhaut, genauer die äußere und innere Hirnhaut (Dura und Pia), enthält mehr als 100 Millionen Magnetit-Kristalle mit einer Größe von rund 50 Nanometer.[56][57][58]

In der Krebstherapie

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Magnetit kann, neben anderen Eisenoxid-, Kupfer- und Goldpartikeln,[59] dazu genutzt werden eine Krebsbehandlung zu unterstützen. Dazu werden Magnetitnanopartikel so modifiziert, dass sie in einer Suspension dispergiert im Körper bevorzugt von Tumorzellen aufgenommen werden. Dies führt zur Anreicherung der Teilchen in den betreffenden Bereichen. Durch ein äußeres Magnetfeld werden die Partikel anschließend zum Schwingen gebracht. Die resultierende Wärme erzeugt ein künstliches Fieber (sog. Hyperthermie), welches die betreffende Zelle empfänglicher gegenüber weiteren Behandlungsmethoden macht.[60]

Mögliches Leben auf dem Mars

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Im Jahr 1996 veröffentlichten Wissenschaftler in der anerkannten Fachzeitschrift Science einen Artikel[61] über den möglichen Nachweis von Leben in Form von Bakterien auf dem Mars anhand eines Meteoriten (ALH 84001), der von dort stammt. Der Meteorit enthält kleine eindomänige Magnetitpartikel, wie sie typischerweise auch in magnetotaktischen Bakterien auf der Erde vorkommen. Die Debatte über die Interpretation der Messergebnisse hält allerdings bis heute an.

Siehe auch

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Literatur

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  • Albert Radl: Der Magnetstein in der Antike. Quellen und Zusammenhänge. F. Steiner, Wiesbaden / Stuttgart 1988, ISBN 3-515-05232-1.
  • Paul Ramdohr: Die Erzmineralien und ihre Verwachsungen. 4., bearbeitete und erweiterte Auflage. Akademie-Verlag, Berlin 1975, S. 969–980.
  • Helmut Schröcke, Karl-Ludwig Weiner: Mineralogie. Ein Lehrbuch auf systematischer Grundlage. de Gruyter, Berlin / New York 1981, ISBN 3-11-006823-0, S. 360–374.
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Commons: Magnetite – Sammlung von Bildern

Einzelnachweise

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  1. ↑ a b Laurence N. Warr: IMA–CNMNC approved mineral symbols. In: Mineralogical Magazine. Band 85, 2021, S. 291–320, doi:10.1180/mgm.2021.43 (englisch, cambridge.org [PDF; 351 kB; abgerufen am 28. April 2024]).
  2. ↑ a b Daniel Reisinger: Magnetit in ultradünnen, epitaktischen Schichtsystemen für die Spinelektronik. Technische Universität München, 2004, S. 21– (mediatum.ub.tum.de [PDF; 17,9 MB; abgerufen am 15. Juli 2024] Dissertation).
  3. ↑ a b c Hugo Strunz, Ernest H. Nickel: Strunz Mineralogical Tables. Chemical-structural Mineral Classification System. 9. Auflage. E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X, S. 188 (englisch).
  4. ↑ a b c Malcolm Back, Cristian Biagioni, William D. Birch, Michel Blondieau, Hans-Peter Boja und andere: The New IMA List of Minerals – A Work in Progress – Updated: July 2024. (PDF; 3,6 MB) In: cnmnc.units.it. IMA/CNMNC, Marco Pasero, Juli 2024, abgerufen am 13. August 2024 (englisch).
  5. ↑ Friedrich Klockmann: Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie. Hrsg.: Paul Ramdohr, Hugo Strunz. 16. Auflage. Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-82986-8, S. 503–305 (Erstausgabe: 1891).
  6. ↑ a b Stefan Weiß: Das große Lapis Mineralienverzeichnis. Alle Mineralien von A – Z und ihre Eigenschaften. Stand 03/2018. 7., vollkommen neu bearbeitete und ergänzte Auflage. Weise, München 2018, ISBN 978-3-921656-83-9.
  7. ↑ Helmut Schröcke, Karl-Ludwig Weiner: Mineralogie. Ein Lehrbuch auf systematischer Grundlage. de Gruyter, Berlin; New York 1981, ISBN 3-11-006823-0, S. 360.
  8. ↑ a b c Michael E. Fleet: The structure of magnetite: Symmetry of cubic spinels. In: Journal of Solid State Chemistry. Band 62, Nr. 1, 15. März 1986, S. 75–82, doi:10.1016/0022-4596(86)90218-5.
  9. ↑ a b c d e f g h i j k Magnetite. In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001 (handbookofmineralogy.org [PDF; 147 kB; abgerufen am 20. September 2019]).
  10. ↑ a b Helmut Schröcke, Karl-Ludwig Weiner: Mineralogie. Ein Lehrbuch auf systematischer Grundlage. de Gruyter, Berlin; New York 1981, ISBN 3-11-006823-0, S. 363.
  11. ↑ a b c Lexikon der Geowissenschaften – Titanomagnetit. In: wissenschaft-online.de. Spektrum.de, 4. Dezember 2014, abgerufen am 20. September 2019.
  12. ↑ vgl. etwa Jürgen Martin: Die ‚Ulmer Wundarznei‘. Einleitung – Text – Glossar zu einem Denkmal deutscher Fachprosa des 15. Jahrhunderts (= Würzburger medizinhistorische Forschungen. Band 52). Königshausen & Neumann, Würzburg 1991, ISBN 3-88479-801-4, S. 149 (zugleich Medizinische Dissertation Würzburg 1990).
  13. ↑ Theophrast von Eresos: Über die Steine.
  14. ↑ Plinius der Ältere: Naturalis historia. 36, S. 128
  15. ↑ a b Hans Lüschen: Die Namen der Steine. Das Mineralreich im Spiegel der Sprache. 2. Auflage. Ott Verlag, Thun 1979, ISBN 3-7225-6265-1, S. 267–268.
  16. ↑ Catalogue of Type Mineral Specimens – M. (PDF 326 kB) Commission on Museums (IMA), 10. Februar 2021, abgerufen am 4. Juli 2024.
  17. ↑ Ferdinando Bosi, Cristian Biagioni, Marco Pasero: Nomenclature and classification of the spinel supergroup. In: European Journal of Mineralogy. Band 31, Nr. 1, 12. September 2018, S. 183–192, doi:10.1127/ejm/2019/0031-2788 (englisch).
  18. ↑ S.-L. Hwang, P. Shen, T.-F. Yui, H.-T. Chu, Y. Iizuka, H.-P. Schertl, D. Spengler: IMA Commission on New Minerals, Nomenclature and Classification (CNMNC) – Newsletter 67. In: European Journal of Mineralogy. Band 34, 2022, S. 359–364 (ejm.copernicus.org [PDF; 113 kB; abgerufen am 28. April 2024] Chihmingite, IMA 2022-010).
  19. ↑ Can Rao, Xiangping Gu, Rucheng Wang, Qunke Xia, Yuanfeng Cai, Chuanwan Dong, Frédéric Hatert, Yantao Hao: Chukochenite, (Li0.5Al0.5)Al2O4, a new lithium oxyspinel mineral from the Xianghualing skarn, Hunan Province, China. In: American Mineralogist. Band 107, Nr. 5, 2022, S. 842–847, doi:10.2138/am-2021-7932 (englisch).
  20. ↑ Cristian Biagioni, Marco Pasero: The systematics of the spinel-type minerals: An overview. In: American Mineralogist. Band 99, Nr. 7, 2014, S. 1254–1264, doi:10.2138/am.2014.4816 (englisch, Vorabversion online [PDF; 4,6 MB; abgerufen am 28. April 2024]).
  21. ↑ Karl Hugo Strunz, Christel Tennyson: Mineralogische Tabellen. 8. Auflage. Akademische Verlagsgesellschaft Geest & Portig KG, Leipzig 1982, S. 177.
  22. ↑ Ernest H. Nickel, Monte C. Nichols: IMA/CNMNC List of Minerals 2009. (PDF; 1,9 MB) In: cnmnc.units.it. IMA/CNMNC, Januar 2009, archiviert vom Original am 29. Juli 2024; abgerufen am 30. Juli 2024 (englisch).
  23. ↑ David Barthelmy: Dana Oxide Classification. Multiple Oxides (A+B++)2X4 Spinel group. 07.02.02 (Iron subgroup). In: webmineral.com. Abgerufen am 8. Juli 2024 (englisch).
  24. ↑ Magnetit. In: Mineralienatlas Lexikon. Geolitho Stiftung, abgerufen am 28. April 2024.
  25. ↑ David Barthelmy: Magnetite Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 2. Mai 2024 (englisch).
  26. ↑ Paul Ramdohr: Die Erzmineralien und ihre Verwachsungen. 4., bearbeitete und erweiterte Auflage. Akademie-Verlag, Berlin 1975, S. 970.
  27. ↑ W. H. Bragg, F. R. S. Cavendish: The Structure of the Spinel Group of Crystals. In: The philosophical magazine. Band 30, Nr. 176, 1915, ISSN 1478-6435, S. 305–315, doi:10.1080/14786440808635400.
  28. ↑ Matthias Opel: Einleitung: Magnetit – Das älteste magnetische Mineral. Walther-Meißner-Institut. Bayerische Akademie der Wissenschaften, 15. April 2015, abgerufen am 10. Juli 2024 (Vorlesungsskript zu Magnetismus. Inhaltsverzeichnis).
  29. ↑ G. A. Samara, A. A. Giardini: Effect of Pressure on the Neel Temperature of Magnetite. In: The physical review. Band 186, Nr. 2, 1969, ISSN 0031-899X, S. 577–580, doi:10.1103/PhysRev.186.577 (englisch, PDF 2,03 MB beim Webarchiv (Memento vom 15. August 2018 im Internet Archive)).
  30. ↑ a b Victor Vacquier: Geomagnetism in Marine Geology. Elsevier Science Ltd, 1972, ISBN 978-0-444-41001-6, S. 40. In: Helmut Schröcke, Karl-Ludwig Weiner: Mineralogie. Ein Lehrbuch auf systematischer Grundlage. de Gruyter, Berlin; New York 1981, ISBN 3-11-006823-0, S. 363.
  31. ↑ E. J. W. Verwey: Electronic Conduction of Magnetite (Fe3O4) and its Transition Point at Low Temperatures. In: Nature. Band 144, August 1939, ISSN 0028-0836, S. 327–328, doi:10.1038/144327b0.
  32. ↑ Russell W. Millar: The heat capacities at low temperatures of „Ferrous Oxide“ magnetite and cuprous and cupric oxides. In: Journal of the American Chemical Society. Band 51, Nr. 1, 1929, ISSN 0002-7863, S. 215–224, doi:10.1021/ja01376a026.
  33. ↑ D. Schrupp, M. Sing, M. Tsunekawa, H. Fujiwara, S. Kasai, A. Sekiyama, S. Suga, T. Muro, V. A. M. Brabers, R. Claessen: High-energy photoemission on Fe3O4: Small polaron physics and the Verwey transition. In: epl, a letters journal exploring the frontiers of physics. Band 70, Nr. 6, 2005, ISSN 0302-072X, S. 789–795, doi:10.1209/epl/i2005-10045-y (englisch).
  34. ↑ a b Titaniferous Magnetite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 20. September 2019 (englisch).
  35. ↑ Titanomagnetit. In: Mineralienatlas Lexikon. Geolitho Stiftung, abgerufen am 26. November 2020.
  36. ↑ Martin Okrusch, Siegfried Matthes: Mineralogie. Eine Einführung in die spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstättenkunde. 7., vollständig überarbeitete und aktualisierte Auflage. Springer, Berlin [u. a.] 2005, ISBN 3-540-23812-3, S. 51–52.
  37. ↑ a b c Helmut Schröcke, Karl-Ludwig Weiner: Mineralogie. Ein Lehrbuch auf systematischer Grundlage. de Gruyter, Berlin; New York 1981, ISBN 3-11-006823-0, S. 367 ff.
  38. ↑ Walter Pohl: Mineralische und Energie-Rohstoffe. 5. Auflage. Schweizerbart, Stuttgart 2005, ISBN 3-510-65212-6, S. 12–13.
  39. ↑ Roland Vinx: Gesteinsbestimmung im Gelände. 3. Auflage. Spektrum, Heidelberg 2011, ISBN 978-3-8274-2748-9, S. 428–429.
  40. ↑ V. A. M. Brabers: The preparation of tetragonal single crystals in the MnxFe3-xO4 system. In: Journal of crystal growth. Band 8, Nr. 1, Januar 1971, ISSN 0022-0248, S. 26–28, doi:10.1016/0022-0248(71)90017-0.
  41. ↑ Significant localities for Magnetite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 28. April 2024 (englisch).
  42. ↑ Kristallstufe mit Magnetit, Ilmenit und Biotit (Größe: 14 cm × 25 cm × 13 cm) aus der Madawaska Mine, Faraday, Hastings County, Ontario, Kanada. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 28. April 2024 (englisch).
  43. ↑ a b Petr Korbel, Milan Novák: Mineralien-Enzyklopädie (= Dörfler Natur). Edition Dörfler im Nebel-Verlag, Eggolsheim 2002, ISBN 978-3-89555-076-8, S. 77.
  44. ↑ Tilly Foster Iron Mine, Town of Southeast, Putnam County, New York, USA. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 28. April 2024 (englisch).
  45. ↑ a b Fundortliste für Magnetit beim Mineralienatlas und bei Mindat, abgerufen am 26. November 2020.
  46. ↑ David Barthelmy: Mineral Species sorted by the element Fe (Iron). In: webmineral.com. Abgerufen am 20. September 2019 (englisch).
  47. ↑ Helmut Schröcke, Karl-Ludwig Weiner: Mineralogie. Ein Lehrbuch auf systematischer Grundlage. de Gruyter, Berlin; New York 1981, ISBN 3-11-006823-0, S. 373.
  48. ↑ Eintrag zu Eisenoxid-Pigmente. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 12. Juni 2014.
  49. ↑ Akira Yanase, Kiiti Siratori: Band Structure in the High Temperature Phase of Fe3O4. In: Journal of the Physical Society of Japan. Band 53, Nr. 1, 1984, ISSN 0031-9015, S. 312–317, doi:10.1143/JPSJ.53.312.
  50. ↑ W. Eerenstein, T. T. M. Palstra, S. S. Saxena, T. Hibma: Spin-Polarized Transport across Sharp Antiferromagnetic Boundaries. In: Physical review letters (PRL). Band 88, Nr. 24, 2002, ISSN 0031-9007, doi:10.1103/PhysRevLett.88.247204.
  51. ↑ A. M. Haghiri-Gosnet, T. Arnal, R. Soulimane, M. Koubaa, J. P. Renard: Spintronics, perspectives for the half-metallic oxides. In: Physica status solidi. A: Applications and materials science. Band 201, Nr. 7, 2004, ISSN 0031-8965, S. 1392–1397, doi:10.1002/pssa.200304403.
  52. ↑ Michael Winklhofer: Vom magnetischen Bakterium zur Brieftaube. In: Physik Unserer Zeit. Band 35, Nr. 3, 2004, ISSN 0031-9252, S. 120–127, doi:10.1002/piuz.200401039 (Vom magnetischen Bakterium zur Brieftaube (Memento vom 31. Dezember 2017 im Internet Archive) [PDF; 633 kB; abgerufen am 20. September 2019]).
  53. ↑ Michaela Falkenroth, Miklos Kázmér, Silja Adolphs, Mirjam Cahnbley, Hassan Bagci, Gösta Hoffmann: Biological Indicators Reveal Small-Scale Sea-Level Variability During MIS 5e (Sur, Sultanate of Oman). In: Open Quaternary. Band 6, Nr. 1, 2020, S. 1–20, doi:10.5334/oq.72 (pdfs.semanticscholar.org [abgerufen am 26. November 2020]).
  54. ↑ Marianne Hanzlik: Elektronenmikroskopische und magnetomineralogische Untersuchungen an magnetotaktischen Bakterien des Chiemsees und an bakteriellem Magnetit eisenreduzierender Bakterien. Herbert Utz Verlag, München 1999, ISBN 978-3-89675-632-9 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche – Dissertation. Ludwig-Maximilians-Universität).
  55. ↑ André Scheffel, Manuela Gruska, Damien Faivre, Alexandros Linaroudis, Jürgen M. Plitzko, Dirk Schüler: An acidic protein aligns magnetosomes along a filamentous structure in magnetotactic bacteria. In: Nature. Band 440, 2005, S. 110–114, doi:10.1038/nature04382.
  56. ↑ Unsere körpereigenen Antennen: Die Magnetit-Kristalle im Gehirn. Symbio-Harmonizer, abgerufen am 20. Juli 2024.
  57. ↑ mo: Hier rätseln Forscher: Besitzt der Mensch einen Magnetsinn? In: weather.com. Focus online, 23. Februar 2022, abgerufen am 20. Juli 2024.
  58. ↑ Magnetische Muster im Gehirn. Medizinische Fakultät der Ludwig-Maximilians-Universität München, 27. Juli 2018, abgerufen am 20. Juli 2024 (Originalarbeit: Stuart A. Gilder, Michael Wack, Leon Kaub, Sophie C. Roud, Nikolai Petersen, Helmut Heinsen, Peter Hillenbrand, Stefan Milz, Christoph Schmitz: Distribution of magnetic remanence carriers in the human brain. In: Scientific Reports. Band 8, Nr. 11363, 2018).
  59. ↑ Eva Richter-Kuhlmann: Hoffnungsvolle Einsatzgebiete der Nanomedizin. In: aerzteblatt.de. Ärzteblatt online, 2008, abgerufen am 26. Januar 2022.
  60. ↑ Andreas Jordan, Burghard Thiesen: Thermotherapie mit magnetischen Nanopartikeln (Nano-Krebs-Therapie). In: Konrad-Adenauer-Stiftung (Hrsg.): Innovationen in Medizin und Gesundheitswesen. Herder, Freiburg 2011, ISBN 978-3-451-30383-8, S. 308–325 (kas.de [PDF; 155 kB; abgerufen am 28. April 2024] kompletter Buchinhalt online verfügbar auf kas.de).
  61. ↑ David S. McKay, Everet K. Gibson Jr., Kathi L. Thomas-Keprta, Hojatolla Vali, Christopher S. Romanek, Simon J. Clemett, Xavier D. F. Chillier, Claude R. Maechling, Richar N. Zare: Search for past life on Mars. Possible relic biogenic activity in martian meteorite ALH 84001. In: Science. Band 273, 1996, ISSN 0036-8075, S. 924–930, doi:10.1126/science.273.5277.924 (englisch, websites.pmc.ucsc.edu [PDF; 2,9 MB; abgerufen am 20. September 2019]).
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