Vismuttitrioksidia (Bi2O3) on neljässä kidemuodossa: , , , ja δ. Muoto on stabiilin huoneenlämpötilassa, ja siinä on keltainen monokliininen kidejärjestelmä. Kun lämpötila nousee 729 asteeseen, se muuttuu δ-muotoon, jolla on kuutiofluoriittirakenne ja jolla on erinomainen happi-ionijohtavuus.
Kiderakenteen näkökulmasta vismuttitrioksidin monikiteinen luonne määrittää sen fysikaaliset ja sähkökemialliset ominaisuudet erilaisissa lämpötilaolosuhteissa:
-Bi₂O₃ (matala-lämpötila vakaa vaihe)
Rakennetyyppi: Monoklininen järjestelmä, stabiilin muoto huoneenlämpötilassa.
Fysikaaliset ominaisuudet: Näyttää vaaleankeltaisesta ruskehtavan{0}}keltaisena jauheena tai kiteinä, joiden suhteellinen tiheys on noin 8,9 ja sulamispiste noin 825 astetta.
Sähkönjohtavuus: Happi-ioneilla on alhainen sähkönjohtavuus, mutta sitä käytetään laajalti peruslisäaineena elektronisessa keramiikassa.
-Bi₂O₃ (korkeassa-lämpötilassa metastabiili vaihe)
Rakennetyyppi: Tetragonaalinen kidejärjestelmä, muodostaa tyypillisesti noin 650 astetta.
Ulkonäkö: Kirkkaan keltaisista oransseihin kiteitä, suhteellinen tiheys 8,55, sulamispiste noin 860 astetta.
Stabiili: Pysyy metastabiilina jäähtyessään, mutta muuttuu helposti vaiheeksi pitkäaikaisen -varastoinnin aikana.
-Bi₂O₃ (korkeassa-lämpötilassa metastabiili vaihe)
Rakennetyyppi: Runko{0}}keskitetty kuutiohila, muodostettu noin 639 asteen kulmaan.
Esiintymisolosuhteet: Muodostunut δ-faasin jäähtymisprosessin aikana; suhteellisen harvinainen ja vähän tutkittu.
δ-Bi₂O₃ (korkean-lämpötilan vakaa vaihe)
Rakennetyyppi: Pinta{0}}keskitetty kuutiomainen fluoriittimineraalirakenne, vakaa yli 729 asteessa, sulava 824 asteessa.
Ydinominaisuudet: Noin 1/4 kidehilan happi-ionikohdista on tyhjiä, mikä johtaa erittäin korkeaan happi-ionien johtavuuteen (jopa 1 S/cm), mikä tekee siitä tutkimuskohteen kiinteän olomuodon elektrolyyttimateriaalien alalla.
Käyttökohteet: Soveltuu energialaitteille, kuten kiinteäoksidipolttokennoille (SOFC) ja happiantureille.
