Стабильные парамагнитные комплексы из иона гадолиния и дырки в слоистом полупроводнике GaSe

В слоистом полупроводнике GaSe обнаружены и изучены методами ЭПР и ДЭЯР необычные парамагнитные центры, состоящие из иона Gd$^{3+}$ (${S_{1}=7/2}$) и локализованной вблизи него дырки (${S_{2}=1/2}$), связанных обменным взаимодействием с ${I\approx2\,\text{см}^{-1}}$. Спектр ЭПР центра состоял из двух групп линий, соответствующих состояниям суммарного спина ${S=S_{1}+S_{2}}$. Установлено, что гадолиний замещает в решетке кристалла ковалентно-связанную пару Ga$^{4+}_{2}$, а дырка имеет радиус состояния ${\sim9}$ Å. Определены параметры спин-гамильтониана, которые оказались близкими к параметрам невзаимодействующих Gd$^{3+}$ и дырки. Наблюдались два типа центров, наличие которых объясняется неэквивалентностью пар Ga$^{4+}_{2}$ в $\varepsilon$-GaSe. Исследовано преобразование центров при изменении температуры и оптической подсветке. Обсуждаются общие закономерности образования обнаруженных центров в кристаллах.