超材料(Metamaterial)是一种由单位周期性排列形成的具有特殊电磁性能的人工合成材料。通过设计不同的单位结构形貌和尺寸参数,调节超材料的有效介电常数和磁导率的相互关系,即可实现诸如负折射等超自然现象。磁性超材料在某些频段可以使得结构的等效磁导率不为单位1,这主要是由于其在此频率具有一定的磁谐振效应。根据Purcell效应和费米黄金定律,磁谐振特性会引起周围光子态密度的改变,对此空间附近偶极子跃迁效率具有一定的影响。本文基于磁性超材料结构的谐振理论,利用有限元模拟软件对三明治光栅超材料影响磁偶极子自发辐射进行研究,并实验合成了具有磁偶极子跃迁的无机和有机稀土发光物。模拟上利用数值模拟方法设计了Ag-Al2O3-Ag的三明治光栅超材料结构,对TE模式和TM模式下该超材料结构的电磁谐振位置、强度进行了研究,论证了TM模式入射场可在三明治结构介质层中形成强烈的磁谐振热点;通过对结构的几何参数采取单一变量的方式研究其对磁谐振效应的影响,优化结构尺寸,证实了结构宽度为调控磁响应的决定性因素,并获得了在590nm附近80倍的磁场增强效果;通过文献结果复现确定了计算Purcell因子和辐射增强因子的基本方法,利用此方法得出,在590 nm附近的磁谐振的作用下磁偶极子Purcell因子和辐射增强因子分别达到175倍和90倍,这在目前的可见光波段的磁偶极子辐射增强是从未达到的;通过改变结构宽度和磁偶极子的设置位置,证明了磁偶极子辐射增强对于三明治光栅结构的尺寸和空间的不敏感性,同时验证了三明治结构的制备形状误差对偶极子辐射影响较小。实验上通过燃烧合成法制备出在无机稀土发光物Y2O3:Eu3+,通过320nm激光激发得到其在590 nm附近的磁偶极子跃迁峰;利用加热浓缩法合成有机稀土配合物Eu(HFA)3,相比无机物而言,其磁偶极子辐射谱线同样位于590 nm附近且频谱更宽。最后根据三明治结构的尺寸和结构特点,设计了刻蚀法和剥离法两种微纳加工的基本流程。