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在空气气氛中1200℃温度下合成了Mn3O4-Fe2O3体系的各类样品,并将其快速淬火到室温.X射线粉末衍射(XRD)分析表明这样得到的该体系样品存在三个固溶体Mn3-3xFe3xO4(0.00≤X≤0.278),Mn3-3xFe3xO4(0.291≤X≤0.667)和Mn2-2xFe2xO3(0.89≤X≤1.00).X射线粉末衍射数据的结构精修显示它们分别具有141lamd空间群的黑锰矿结构、Fd3m空间群的尖晶石结构和R-3c空间群的赤铁矿结构.各固溶体之间都存在两相共存的区域.57Fe穆斯堡尔谱数据显示Fe在各个物相中都是Fe3+,在黑锰矿和尖晶石中存在两种结晶学环境不同的Fe3+,而在赤铁矿中只存在一种Fe3+.结合X射线光电子能谱(XPS)的数据,可以认为黑锰矿和尖晶石中的阳离子分布可以用分子式Mn2+1-xFe3+x[Mn2+xFe3+xMn3+2-3x]O4表示,而赤铁矿为Mn3+2-2xFe2+2xO3.