The dielectric spectroscopy of short carbon fiber/silica composite in the frequency range from 8.2 to 12.4 GHz at temperatures between 30 and 600 °C has been performed. The composite was prepared by conventional ceramic processing. The real part of the permittivity increases with increasing temperature, which is attributed to the shortened relaxation time of electron polarization, and the imaginary part also increases which is ascribed to the increasing electrical conductivity of the carbon fibers. The effect of frequency is found in reflection coefficient and absorption coefficient, and the corresponding mechanisms for the effect are proposed. Results indicate that the composite has good electromagnetic interference shielding property. By calculating the microwave-absorption as a single-layer absorber, we find that the reflection loss varies with the changes of thickness and temperature, due to the deviation of impedance matching condition.

Chemical graphitized r-GOs, as the thinnest and lightest material in the carbon family, exhibit high-efficiency electromagnetic interference (EMI) shielding at elevated temperature, attributed to the cooperation of dipole polarization and hopping conductivity. The r-GO composites show different temperature-dependent imaginary permittivities and EMI shielding performances with changing mass ratio.

SiO2-matrix composites filled with 2, 5 and 10 wt.% multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) were prepared to evaluate the dielectric properties and microwave attenuation performances over the full X-Band (8.2–12.4 GHz) at a wide temperature ranging from 100 to 500 °C. On the basis of the conductivity induced by the structure of the MWCNT, the transport of migrating and hopping electrons in the MWCNT micro-current network has been discussed, and the effects of MWCNT content and temperature on the electronic transport and conductivity have been investigated. These effects also have great influences on the dielectric properties, electromagnetic wave propagating and microwave attenuation performances of the composites. The behavior of electromagnetic interference (EMI) shielding and microwave absorption provide the technical direction for the design of microwave attenuation materials and also indicate that CNT-based composites could be promising candidates for microwave attenuation application.

Light-weight nanocomposites filled with carbon nanotubes (CNTs) are developed for their significant potentials in electromagnetic shielding and attenuation for wide applications in electronics, communication devices, and specific parts in aircrafts and vehicles. Specifically, the introduction of a second phase into/onto CNTs for achieving CNT-based heterostructures has been widely pursued due to the enhancement in either dielectric loss or magnetic loss. In this work, ferroferric oxide (Fe(3)O(4)) was selected as the phase in multiwalled carbon nanotube (MWCNT)-based composites for enhancing magnetic properties to obtain improved electromagnetic attenuation. A direct comparison between the two-phase heterostructures (Fe(3)O(4)/MWCNTs) and polyaniline (PANI) coated Fe(3)O(4)/MWCNTs, namely, three-phase heterostructures (PANI/Fe(3)O(4)/MWCNTs), was made to investigate the interface influences of Fe(3)O(4) and PANI on the complex permittivity and permeability separately. Compared to PANI/Fe(3)O(4)/MWCNTs, Fe(3)O(4)/MWCNTs exhibited enhanced magnetic properties coupled with increased dielectric properties. Interfaces between MWCNTs and heterostructures were found to play a role in the corresponding properties. The evaluation of microwave absorption of their wax composites was carried out, and the comparison between Fe(3)O(4)/MWCNTs and PANI/Fe(3)O(4)/MWCNTs with respect to highly efficient microwave absorption and effective absorption bandwidth was discussed.

Abstract Electromagnetic energy radiation is becoming a “health‐killer” of living bodies, especially around industrial transformer substation and electricity pylon. Harvesting, converting, and storing waste energy for recycling are considered the ideal ways to control electromagnetic radiation. However, heat‐generation and temperature‐rising with performance degradation remain big problems. Herein, graphene‐silica xerogel is dissected hierarchically from functions to “genes,” thermally driven relaxation and charge transport, experimentally and theoretically, demonstrating a competitive synergy on energy conversion. A generic approach of “material genes sequencing” is proposed, tactfully transforming the negative effects of heat energy to superiority for switching self‐powered and self‐circulated electromagnetic devices, beneficial for waste energy harvesting, conversion, and storage. Graphene networks with “well‐sequencing genes” ( w = P c / P p > 0.2) can serve as nanogenerators, thermally promoting electromagnetic wave absorption by 250%, with broadened bandwidth covering the whole investigated frequency. This finding of nonionic energy conversion opens up an unexpected horizon for converting, storing, and reusing waste electromagnetic energy, providing the most promising way for governing electromagnetic pollution with self‐powered and self‐circulated electromagnetic devices.

MXene, a shining star of two-dimensional (2D) materials, perfectly showcases layered structure, outstanding electrical conductivity, tunable active surface, and excellent mechanical strength, all of which make it extremely attractive in various applications, in particular for the ever growing market of microwave absorption (MA) and electromagnetic interference (EMI) shielding technology. Herein, we introduce the synthetic strategies, structure and properties of MXene-based materials. The current research progresses on the dielectric properties of MXene are comprehensively summarized and analyzed. We objectively overview and evaluate the state-of-the-art in electromagnetic wave absorbing and shielding of MXene-based matrials and dissect the major problems and bottlenecks. In addition, prospective research opportunities are highlighted toward the development of advanced MXene-based materials for MA and EMI shielding.

MnFe2O4 nanoparticles have been synthesized on a large scale by a simple hydrothermal process in a wild condition, and the RGO/MnFe2O4 nanocomposites were also prepared under ultrasonic treatment based on the synthesized nanoparticles. The absorption properties of MnFe2O4/wax, RGO/MnFe2O4/wax and the RGO/MnFe2O4/PVDF (polyvinylidene fluoride) composites were studied; the results indicated that the RGO/MnFe2O4/PVDF composites show the most excellent wave absorption properties. The minimum reflection loss of RGO/MnFe2O4/PVDF composites with filler content of 5 wt % can reach -29.0 dB at 9.2 GHz, and the bandwidth of frequency less than -10 dB is from 8.00 to 12.88 GHz. The wave absorbing mechanism can be attributed to the dielectric loss, magnetic loss and the synergetic effect between RGO+MnFe2O4, RGO+PVDF and MnFe2O4+PVDF.

Abstract Low‐dimensional materials have been long sought after for their particular electromagnetic (EM) functions, with promising applications in EM wave absorbing and shielding, communicating and imaging, sensing and detecting, driving and actuating, etc. Herein, across the whole EM spectrum, low‐dimensional EM functional materials and devices are highly focused on. The crystal engineering and function‐guiding features addressed relate to crystal and electronic structures, EM responses and properties, energy conversion, as well as EM wave absorbing and shielding. Moreover, insight is given into this rapidly broadening field, the main challenges are proposed and future directions are predicted.

Ultrathin graphene, a 2D material, demonstrates outstanding features and rapid growth for EMI shielding due to its strong absorption towards electromagnetic waves in composites. It is sought after for communication, electronic devices, information security, electromagnetic pollution defense and healthcare.

The microwave absorption, electromagnetic interference shielding, and microwave response mechanism of graphene hybrids are highlighted, including relaxation, charge transport, magnetic resonance,etc.