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超材料是人工设计的周期性分布的微纳结构单元构成的工程复合材料,可以实现自然界中存在的材料所不具备的诸如负折射等奇异物理性能。但是由于缺乏可调谐性和工作带宽的限制,超材料的应用受到阻碍。最近的一些可调谐超材料研究提供了一些方法,例如通过改变基底材料、超材料结构单元的形状尺寸或环境温度,来实现结构单元具有可调谐性、可转换性或非线性功能和响应的超材料器件。目前金属已经成为构成超材料结构的常选材料之一,金属的介电函数是温度的函数,本文的目的旨在通过研究金属超材料不同温度下的性质,探究温度调控的可行性。本文中超材料采用的是Ag-Al2O3-Ag三明治结构光栅超材料,通过有限元模拟的手段研究了该结构在TE模式和TM模式可见光波段的电磁耦合情况,得出了结构只在TM模式下存在电磁谐振的结论。通过控制变量法研究了结构不同尺寸参数对电磁谐振的影响规律,分别分析了金属介电函数实部和虚部对光谱的作用规律。温度对金属介电函数的影响,一是使实部发生微小的增大,二是使虚部发生较大的减小,通过模拟的手段发现了极低温度下可以实现对电磁谐振向长波段区域一定量变化的调控,此外谐振处光谱有一定程度的增强效果。实验上通过一系列的微纳加工方法制备出了形状尺寸较好的光栅超材料,常温下测到了与模拟较符合的光谱,验证了各尺寸因素对电磁耦合的影响规律。另外对比低温下测得的光谱与模拟的结果,发现了诸多不同点,一是反射谱红移量比较大,二是反射谱两谐振峰有合一的趋势,三是没有发现明显的增强效果。针对低温下实验值与模拟值的差异,考虑了低温下附着层的影响和结构较小时有效电子平均自由程减小,进而使得介电函数物理模型中Гsurf作用增大的可能性。通过模拟的手段证实了表面附着层会使反射谱发生红移并使两个峰相互融合。通过测量常温与低温下的不同晶粒大小的相同厚度银薄膜的反射谱,分析发现反射率相对变化量随晶粒增大而增大证实了Гsurf的作用。