Magnetite

La magnetite è un ossido di ferro cristallizzato nel sistema cubico, caratterizzato da una magnetizzazione spontanea (*ferromagnetismo*) dovuta all'allineamento dei momenti magnetici degli ioni ferro. La sua formula Fe₃O₄ rappresenta in realtà una miscela di FeO e Fe₂O₃, e la struttura cristallina *spinello* consente una distribuzione particolare di questi cationi che genera il campo magnetico macroscopico. Si forma prevalentemente in ambienti magmatici (come segregato nelle rocce ignee basiche), in metamorfiti ad alta temperatura, e in sedimenti di origine detritica. I cristalli più belli e magneticamente intensi provengono da giacimenti idrotermali. Storicamente, la magnetite (*lodestone* o pietra magnetica) era nota ai Greci e ai Cinesi, che la utilizzavano come bussola primitiva. Oggi rimane fondamentale come principale minerale di ferro per l'industria siderurgica, oltre che oggetto di studio per la paleomagnetismo e l'archeomagnetismo.

Magnetite, Fe₃O₄, sistema cubico (gruppo spaziale Fd-3m), struttura spinello inverso. Parametro reticolare: a = 8.396 Å. Durezza 5.5–6.5 Mohs; densità 5.17–5.18 g/cm³. Lucentezza metallica; colore nero; traccia nera; opaca. Magnetismo spontaneo con momento magnetico saturo ~92 emu/g (a temperatura ambiente). Suscettività magnetica volumetrica κ ≈ 0.1 SI (tra i valori più alti per minerali naturali). Temperatura di Curie Tc ≈ 858 K. Conducibilità elettrica elevata (semiconduttore di tipo p). Spettroscopia Mössbauer: evidenzia due siti ottaedrici e uno tetraedrico per gli ioni Fe²⁺ e Fe³⁺. Analisi XRD rivela la struttura spinello con riflessi caratteristici (111), (220), (311). Associazioni mineralogiche tipiche: ilmenite, ematite, magnetite titanifera (con sostituzione Fe²⁺ ↔ Ti⁴⁺). Formazione: segregazione magmatica in basalti e gabbri; metamorfismo di contatto in rocce carbonatiche; ossidazione di solfuri di ferro in ambiente supergeno. Isotopi stabili: ⁵⁶Fe (91.75%), ⁵⁷Fe (2.12%), ⁵⁸Fe (0.28%).