מאפייני קרני ה- I-V קרמיים של תחמוצת טונגסטן

וריסטור הוא רכיב אלקטרוני בעל התנגדות חשמלית שמשתנה עם המתח המופעל. ידוע גם כנגד נגן תלוי מתח (VDR), יש לו מאפיין זרם לא לינארי, לא אוהם, הדומה לזה של דיודה. לעומת דיודה, יש לה אותו מאפיין לשני הכיוונים של מעבר זרם. במתח נמוך יש לו התנגדות חשמלית גבוהה אשר יורדת עם העלאת המתח.

Varistors משמשים כאלמנטים שליטה או פיצוי במעגלים או כדי לספק תנאי הפעלה מיטביים או כדי להגן מפני מתחים ארעיים מוגזמים. כאשר הם משמשים כמכשירי הגנה, הם מתנערים מהזרם שנוצר על ידי מתח מוגזם הרחק מרכיבים רגישים כאשר מופעלים.

בשנים האחרונות מחקרים על חומרי ווריסטור בעלי מתח נמוך זכו לתשומת לב רחבה, כמו TiO2, Sr TiO3 ו- WO3. בשנת 1994 דווח לראשונה על התנהגות לא לינארית של קרמיקה WO3. המחקר מראה כי לחומר הקרמי WO3 יש מתח פירוק נמוך ותכונות דיאלקטריות טובות, מה שהופך אותו לאידיאלי עבור חומר ווריסטור בעל מתח נמוך.

עם המחקר הנוסף על קרמיקה WO3 לא-ליניארית, מצאנו כי המאפיינים והמנגנון הלא-לינאריים של WO3 אינם שונים באופן משמעותי מחומרי ווריסטור קרמיים קונבנציונליים של ZnO ו- SnO2. WO3 קרמיקה sintered בדרך כלל מציגה מאפיינים לא לינאריים משמעותיים. במדגם המרווה בטמפרטורה גבוהה אין התנהגות לא לינארית. דגימות קרמיקה מרוות ששוחזרו לאחר טיפול בחום בתנאים עשירים בחמצן. ניתוח ספקטרוסקופיה של עכבה הראה כי לדגימות הקרמיות עם מאפיין לא לינארי יש שכבת התנגדות גבוהה בגבולות התבואה, ואילו המדגם ללא התנהגות לא לינארית לא. ההערכה היא ששכבת גבול התבואה בעלת עכבה גבוהה היא ליקוי גרעינים שאינו שיווי משקל התרחשו בפנים ובחוץ ונדידת קרמיקה במהלך הקירור, ויצרו שכבת התנגדות גבוהה על פני הדגן תחת פעולת החמצן הנספגת. בגלל התכונות הפנימיות והחיצוניות של גרעין ההבדלים העמידים הזה, המחסום האלקטרוני מודיע בגבול התבואה. זהו מקור המאפיינים הלא לינאריים של קרמיקה WO3.