Сверхтонкая структура спектра ЭПР Gd$^{157}$ в Pb$_{5}$Ge$_{3}$O$_{11}$ и эффекты дискретного и радиочастотного дискретного насыщения

При температурах 1.9$-$4.2 K исследована сверхтонкая структура (СTC) спектра ЭПР тригонального центра Gd$^{157}$ в германате свинца (ГС). Обнаружено, что обычная СТС, соответствующая ядерному спину Gd$^{157}$ (${I=3/2}$) и наблюдаемая при ${\theta=0}$ ($\theta$ — угол между направлением внешнего магнитного поля ${\mathbf H}$ и осью ${\mathbf C}_{3}$ кристалла), становится аномальной в других ориентациях. Теоретические расчеты угловой зависимости СТС совпадают с экспериментом при условии, что квадрупольное взаимодействие (KB) на порядок больше сверхтонкого (СTB) с константой ${|Q|=(221\pm5)}$ МГц.
Методом дискретного (ДН) и радиочастотного дискретного насыщения (РЧДН) исследовано СТВ Gd$^{157}$ в ГС. Из спектра частот РЧДН определены параметры СТВ: ${A=(14.984\pm0.017)}$ МГц; ${B=(14.573\pm0.017)}$ МГц; ${g_{n}=0.224\pm0.007}$.
Обнаружено, что причиной, приводящей к эффекту ДН при ${H\parallelC_{3}}$ на СТС компонентах Gd$^{3+}$ в ГС может быть разброс направлений оси $C_{3}$ в различных частях кристалла на угол ${\Delta\theta\sim0.1^{\circ}}$. В других ориентациях эффекты ДН объясняются насыщением переходов, появляющихся из-за смешивания состояний, описывающих энергетические уровни Gd$^{157}$ в Pb$_{5}$Ge$_{3}$O$_{11}$.
Впервые обнаружен эффект, связанный с появлением резонансных провалов, индуцированных радиочастотным (РЧ) полем на СТС компонентах сигналов ЭПР.