磁性液体是一种颗粒复合体系的软凝聚态物质。磁性液体的磁性主要由磁性固相颗粒提供,当液体中的磁性颗粒受到外加磁场的作用时,会顺着磁场方向形成链状或柱状结构,其光学性质从无磁场时的各向同性转变为各向异性,产生法拉第效应、二向色性、磁致双折射、偏振等现象。在磁性液体的诸多光学性质中,折射率可调谐性是其光学应用的基础,具有很高的学术价值和研究意义。从可调性好、制备成本低的角度,本论文提出一种掺杂贵金属颗粒的磁性液体设计,为此进行了以下工作:采用改进的共沉淀法并结合Ag的氧化还原反应制备了水基Fe₃O₄和Ag/Fe₃O₄两种磁性液体,并探究两种磁性液体在不同浓度及不同磁场下的折射率可调谐性。首先,采用共沉淀法制备了水基Fe₃O₄磁性液体。通过控制反应物浓度比、反应温度、反应p H值和搅拌速度分别进行实验并观察生成的颗粒的形貌。实验结果表明:搅拌速度对Fe₃O₄颗粒形貌的影响不大,反应物浓度比、反应温度和反应p H值会在一定程度上影响磁性纳米颗粒的形貌。实验得出这几个变量优化后的制备条件为:Fe²⁺/Fe³⁺浓度比1:1.6,反应温度60℃,反应p H值9,搅拌速度300 rad/min。重点考察了十二烷基硫酸钠、油酸和聚乙二醇这三种表面活性剂对Fe₃O₄颗粒形貌和磁性液体性质的影响。实验结果表明:相比其他两种表面活性剂,采用聚乙二醇制备的颗粒分散性较好,磁液粘度较低,且在一定搅拌速度下能在较短时间内达到稳定状态。然后,在确定的Fe₃O₄磁性液体优化制备工艺的基础上,结合Ag的氧化还原反应制备了Ag/Fe₃O₄磁性液体,同时探究了Ag NO₃溶液浓度和还原剂对Ag/Fe₃O₄纳米颗粒磁化强度的影响。利用VSM对分组实验的样品进行表征,实验结果表明:0.15 mol/L硝酸银溶液和采用甲醛溶液作为还原剂制备的颗粒的饱和磁化强度略有降低,证明有更多的Ag颗粒被还原。利用多种表征手段对优化制备工艺后的Ag/Fe₃O₄磁性液体进行表征,实验结果表明:一部分Fe₃O₄纳米颗粒附着在Ag颗粒表面,一部分Fe₃O₄颗粒游离在基载液中。Ag/Fe₃O₄磁性纳米颗粒的饱和磁化强度达到57.85 emu/g,比纯Fe₃O₄纳米颗粒减少了约10 emu/g。最后,设计实验探究了Ag/Fe₃O₄磁性液体的折射率可调谐性。本研究通过采用基于长周期光栅的光纤传感装置,通过输出光谱损耗峰的变化得出磁性液体的折射率。实验结果表明:水基Fe₃O₄和Ag/Fe₃O₄两种磁性液体的折射率均随浓度的增加而增大,相同浓度下Ag/Fe₃O₄磁性液体的折射率要比Fe₃O₄磁性液体的折射率要低,这是因为溶液中的Ag颗粒具有良好的非线性光学响应,影响入射光在溶液中发生折射的能力,从而降低磁性液体的折射率。随着外加磁场强度的增加,两种磁性液体的折射率均变大,这主要是因为当受到外加磁场的作用时,溶液中的颗粒会产生定向排列,影响入射光在溶液中的传播速度和折射能力,导致溶液折射率的增加。