负折射率作为一种奇特的电磁现象引发了广泛的研究热潮;其潜在应用,如光学隐身、超透镜及完美成像等,更是激发了对负折射率超材料的研究。为更好的将负折射率超材料应用于实际,一个主要的任务是开发工艺简单、多频、极化不敏感的负折射率超材料。理论分析(前人的研究)表明:极化不敏感主要与超材料的几何结构有关,通常为90°偏振不敏感;对于垂直入射,要求结构与入射方向呈金属-介质-金属的“三明治”结构。因此,对负折射率超材料的进一步研究主要集中于如何实现多频负折射率。值得注意的是,目前对太赫兹波段多频负折射率超材料的研究更是历历可数,且多为双频响应,三频负折射更是不足。传统的实现多频负折射率的方式中,一种最简单高效的方法是将多种不同结构的磁谐振单元进行组合。针对这一现状,本文从单个磁谐振单元入手,运用有限元模拟软件COMSOL Multiphysics对其电磁参数进行表征;进一步,通过调整结构单元的尺寸以优化其工作范围与谐振频数,获得了较好的结果。通过传输谱与S参数反演法对单个磁谐振单元的电磁参数进行表征,与相关文献的对照证明了S参数反演法的正确性。为克服有限元算法对计算资源消耗大的缺点,基于磁谐振单元几何对称性对结构进行对称简化,并通过场分布对特定区域进行特定网格剖分,从而有效提高了计算效率。通过对回字形环形结构的几何参数进行调整,获得其对负磁导率强度及谐振位置的影响规律。以此为基础,实现了一种工作于近红外双回子环渔网嵌套结构,并使其工作范围扩展到太赫兹频段。根据平面谐振结构,首次设计出十字环负磁谐振结构,并与十字环与渔网结构进行同周期嵌套,实现了一种工作于太赫兹波段的极化不敏感的双频负折射结构。另外,通过对回字形环形结构进行改造,实现了另外一种全新负磁谐振结构,将其与十字架与十字环结构进行组合首次实现了三频负磁谐振结构。通过理论计算分析,找到了无法通过金属与石墨烯直接接触实现负折射率调控的原因。最后,通过光刻试验,探索出匀胶机的低档与高档的转速与时间对膜厚的影响规律,探究出曝光时间、显影时间及前烘时间对光刻图案的影响规律。