氧化锆由于ZrO2单晶需掺入钇（Y）以稳定其结构， 一般实际使用的是YSZ单晶――加入钇稳定剂（含量约19%）的氧化锆单晶。从光学应用的角度来讲，单晶YSZ因其折射率高、色散大、物化性能稳定，常被用作高温光学元件，以及在光学设备中作为激光基质晶体。单晶YSZ陶瓷材料因其高强度、高硬度、耐腐蚀、耐高温而被认为是具有广泛应用前景的新型陶瓷。

氧化锆(YSZ)单晶基片是zui早应用于高温超导薄膜的材料之一。一般使用的氧化锆需要掺入钇作为稳定剂,常见浓度有13 mol%,YSZ具有机械和化学稳定性好、成本低的特点。常压下纯的 氧化锆有三种晶型，低温为单斜晶系，密度5.68g/cm3， 高温为四方晶系，密度6.10g/cm3，更高温度下为立方晶系，密度6.27g/cm3，三种晶型相互间的转化关系如下：单斜ZrO2  →  四方ZrO2  →  立方ZrO2  →   熔体。

氧化锆(YSZ)单晶是目前发现的抗辐照能力zui强的绝缘体材料，在轻水堆中可用作“燃烧”多余钚的惰性基材以及储存核废物的基体而倍受关注。由于氧化锆(YSZ)材料具有高硬度，高强度，高韧性，极高的耐磨性及耐化学腐蚀性等等优良的物化性能，氧化锆已经在陶瓷、耐火材料、机械、电子、光学、航空航天、生物、化学等等各种领域获得广泛的应用。

氧化锆存在三种稳定度同素异晶体：单斜相，立方相和四方相。低温时为单斜晶系，在1100℃以上形成四方晶型，在1900℃以上形成立方晶型。氧化锆(YSZ)晶体是目前发现的抗辐照能力非常强的绝缘体材料，在轻水堆中可用作“燃烧”多余钚的惰性基材以及储存核废物的基体而倍受关注。从光学应用的角度来讲，单晶YSZ因其折射率高、色散大、物化性能稳定，常被用作高温光学元件，以及在光学设备中作为激光基质晶体。