Vismuttrioksiid (Bi2O3) eksisteerib neljas kristallivormis: , , , ja δ. Vorm on toatemperatuuril kõige stabiilsem ja sellel on kollane monokliiniline kristallisüsteem. Kui temperatuur tõuseb 729 kraadini, muutub see δ-vormiks, millel on kuupfluoriidi struktuur ja millel on suurepärane hapnikuioonide juhtivus.
Kristallstruktuuri vaatenurgast määrab vismuttrioksiidi polükristalliline olemus selle füüsikalised ja elektrokeemilised omadused erinevatel temperatuuritingimustel:
-Bi₂O₃ (madala{1}}temperatuuri stabiilne faas)
Struktuuri tüüp: Monokliiniline süsteem, toatemperatuuril kõige stabiilsem vorm.
Füüsikalised omadused: näib kahvatukollase kuni pruunikas{0}}kollase pulbri või kristallidena suhtelise tihedusega ligikaudu 8,9 ja sulamistemperatuuriga ligikaudu 825 kraadi.
Elektrijuhtivus: hapnikuioonidel on madal elektrijuhtivus, kuid seda kasutatakse laialdaselt elektroonilise keraamika põhilisandina.
-Bi₂O₃ (kõrge{1}}temperatuuri metastabiliseeriv faas)
Struktuuri tüüp: tetragonaalne kristallisüsteem, moodustab tavaliselt umbes 650 kraadi.
Välimus: erekollased kuni oranžid kristallid, suhteline tihedus 8,55, sulamistemperatuur ligikaudu 860 kraadi.
Stabiilsus: jääb jahutamisel metastabiilseks, kuid muundub pikaajalisel{0}}säilitamisel kergesti faasiks.
-Bi₂O₃ (kõrge{1}}temperatuuri metastabiliseeriv faas)
Struktuuri tüüp: kere{0}}keskne kuupvõre, moodustatud ligikaudu 639 kraadi juures.
Esinemistingimused: moodustub δ faasi jahtumisprotsessi käigus; suhteliselt haruldane ja vähe uuritud.
δ-Bi₂O₃ (kõrge-temperatuuri stabiilne faas)
Struktuuri tüüp: näo-keskse kuupfluoriidi mineraalstruktuur, stabiilne üle 729 kraadi, sulab 824 kraadi juures.
Põhiomadused: ligikaudu 1/4 hapnikuioonide kohtadest kristallvõres on vabad, mille tulemuseks on äärmiselt kõrge hapnikuiooni juhtivus (kuni 1 S/cm), mis teeb sellest tahke oleku elektrolüütide materjalide uurimistöökoha.
Kasutusalad: sobib energiaseadmetele, nagu tahkeoksiidkütuseelemendid (SOFC) ja hapnikuandurid.
