In this letter, we report the observation of ballistic transport on micron length scales in graphene synthesised by chemical vapour deposition (CVD). Transport measurements were done on Hall bar geometries in a liquid He cryostat. Using non-local measurements, we show that electrons can be ballistically directed by a magnetic field (transverse magnetic focussing) over length scales of ∼1 μm. Comparison with atomic force microscope measurements suggests a correlation between the absence of wrinkles and the presence of ballistic transport in CVD graphene.

1.
K. S.
Novoselov
,
V. I.
Falko
,
L.
Colombo
,
P. R.
Gellert
,
M. G.
Schwab
, and
K.
Kim
,
Nature (London)
490
,
192
(
2012
).
2.
K. S.
Novoselov
,
A. K.
Geim
,
S. V.
Morozov
,
D.
Jiang
,
Y.
Zhang
,
S. V.
Dubonos
,
I. V.
Grigorieva
, and
A. A.
Firsov
,
Science
306
,
666
(
2004
).
3.
K.
Bolotin
,
K.
Sikes
,
Z.
Jiang
,
M.
Klima
,
G.
Fudenberg
,
J.
Hone
,
P.
Kim
, and
H.
Stormer
,
Solid State Commun.
146
,
351
(
2008
).
4.
C.
Dean
,
A.
Young
,
I.
Meric
,
C.
Lee
,
L.
Wang
,
S.
Sorgenfrei
,
K.
Watanabe
,
T.
Taniguchi
,
P.
Kim
,
K.
Shepard
, and
J.
Hone
,
Nat. Nanotechnol.
5
,
722
(
2010
).
5.
C.
Mattevi
,
H.
Kim
, and
M.
Chhowalla
,
J. Mater. Chem.
21
,
3324
(
2011
).
6.
Y.
Zhang
,
L.
Zhang
, and
C.
Zhou
,
Acc. Chem. Res.
46
,
2329
(
2013
).
7.
X.
Li
,
W.
Cai
,
J.
An
,
S.
Kim
,
J.
Nah
,
D.
Yang
,
R.
Piner
,
A.
Velamakanni
,
I.
Jung
,
E.
Tutuc
,
S. K.
Banerjee
,
L.
Colombo
, and
R. S.
Ruoff
,
Science
324
,
1312
(
2009
).
8.
S.
Bae
,
H.
Kim
,
Y.
Lee
,
X.
Xu
,
J.-S.
Park
,
Y.
Zheng
,
J.
Balakrishnan
,
T.
Lei
,
H. R.
Kim
,
Y. I.
Song
,
Y.-J.
Kim
,
K. S.
Kim
,
B.
Ozyilmaz
,
J.-H.
Ahn
,
B. H.
Hong
, and
S.
Iijima
,
Nat. Nanotechnol.
5
,
574
(
2010
).
9.
T.
Kobayashi
,
M.
Bando
,
N.
Kimura
,
K.
Shimizu
,
K.
Kadono
,
N.
Umezu
,
K.
Miyahara
,
S.
Hayazaki
,
S.
Nagai
,
Y.
Mizuguchi
,
Y.
Murakami
, and
D.
Hobara
,
Appl. Phys. Lett.
102
,
023112
(
2013
).
10.
X.
Li
,
C. W.
Magnuson
,
A.
Venugopal
,
R. M.
Tromp
,
J. B.
Hannon
,
E. M.
Vogel
,
L.
Colombo
, and
R. S.
Ruoff
,
J. Am. Chem. Soc.
133
,
2816
(
2011
).
11.
Z.
Yan
,
J.
Lin
,
Z.
Peng
,
Z.
Sun
,
Y.
Zhu
,
L.
Li
,
C.
Xiang
,
E. L.
Samuel
,
C.
Kittrell
, and
J. M.
Tour
,
ACS Nano
6
,
9110
(
2012
).
12.
Y. A.
Wu
,
Y.
Fan
,
S.
Speller
,
G. L.
Creeth
,
J. T.
Sadowski
,
K.
He
,
A. W.
Robertson
,
C. S.
Allen
, and
J. H.
Warner
,
ACS Nano
6
,
5010
(
2012
).
13.
Q.
Yu
,
L. A.
Jauregui
,
W.
Wu
,
R.
Colby
,
J.
Tian
,
Z.
Su
,
H.
Cao
,
Z.
Liu
,
D.
Pandey
,
D.
Wei
,
T. F.
Chung
,
P.
Peng
,
N. P.
Guisinger
,
E. A.
Stach
,
J.
Bao
,
S.-S.
Pei
, and
Y. P.
Chen
,
Nature Mater.
10
,
443
(
2011
).
14.
J. C.
Koepke
,
J. D.
Wood
,
D.
Estrada
,
Z.-Y.
Ong
,
K. T.
He
,
E.
Pop
, and
J. W.
Lyding
,
ACS Nano
7
,
75
(
2012
).
15.
X.
Li
,
C. W.
Magnuson
,
A.
Venugopal
,
J.
An
,
J. W.
Suk
,
B.
Han
,
M.
Borysiak
,
W.
Cai
,
A.
Velamakanni
,
Y.
Zhu
,
L.
Fu
,
E. M.
Vogel
,
E.
Voelkl
,
L.
Colombo
, and
R. S.
Ruoff
,
Nano Lett.
10
,
4328
(
2010
).
16.
O. V.
Yazyev
and
S. G.
Louie
,
Nature Mater.
9
,
806
(
2010
).
17.
N.
Petrone
,
C. R.
Dean
,
I.
Meric
,
A. M.
van der Zande
,
P. Y.
Huang
,
L.
Wang
,
D.
Muller
,
K. L.
Shepard
, and
J.
Hone
,
Nano Lett.
12
,
2751
(
2012
).
18.
W.
Gannett
,
W.
Regan
,
K.
Watanabe
,
T.
Taniguchi
,
M. F.
Crommie
, and
A.
Zettl
,
Appl. Phys. Lett.
98
,
242105
(
2011
).
19.
P. J.
Zomer
,
S. P.
Dash
,
N.
Tombros
, and
B. J.
van Wees
,
Appl. Phys. Lett.
99
,
232104
(
2011
).
20.
V. V.
Cheianov
,
V.
Fal'ko
, and
B. L.
Altshuler
,
Science
315
,
1252
(
2007
).
21.
M. I.
Katsnelson
,
K. S.
Novoselov
, and
A. K.
Geim
,
Nat. Phys.
2
,
620
(
2006
).
22.
C. W. J.
Beenakker
,
Phys. Rev. Lett.
97
,
067007
(
2006
).
23.
Y.
Hirayama
,
T.
Saku
,
S.
Tarucha
, and
Y.
Horikoshi
,
Appl. Phys. Lett.
58
,
2672
(
1991
).
24.
A. S.
Mayorov
,
R. V.
Gorbachev
,
S. V.
Morozov
,
L.
Britnell
,
R.
Jalil
,
L. A.
Ponomarenko
,
P.
Blake
,
K. S.
Novoselov
,
K.
Watanabe
,
T.
Taniguchi
, and
A. K.
Geim
,
Nano Lett.
11
,
2396
(
2011
).
25.
H.
van Houten
,
C. W. J.
Beenakker
,
J. G.
Williamson
,
M. E. I.
Broekaart
,
P. H. M.
van Loosdrecht
,
B. J.
van Wees
,
J. E.
Mooij
,
C. T.
Foxon
, and
J. J.
Harris
,
Phys. Rev. B
39
,
8556
(
1989
).
26.
T.
Taychatanapat
,
K.
Watanabe
,
T.
Taniguchi
, and
P.
Jarillo-Herrero
,
Nat. Phys.
9
,
225
(
2013
).
27.
A. C.
Ferrari
,
J. C.
Meyer
,
V.
Scardaci
,
C.
Casiraghi
,
M.
Lazzeri
,
F.
Mauri
,
S.
Piscanec
,
D.
Jiang
,
K. S.
Novoselov
,
S.
Roth
, and
A. K.
Geim
,
Phys. Rev. Lett.
97
,
187401
(
2006
).
28.
J. C.
Meyer
,
A. K.
Geim
,
M. I.
Katsnelson
,
K. S.
Novoselov
,
T. J.
Booth
, and
S.
Roth
,
Nature (London)
446
,
60
(
2007
).
29.
See supplementary material at http://dx.doi.org/10.1063/1.4861627 for further details and analysis.
30.
S.
Adam
,
E. H.
Hwang
,
V. M.
Galitski
, and
S.
Das Sarma
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
104
,
18392
(
2007
).
31.
E. H.
Hwang
,
S.
Adam
, and
S.
Das Sarma
,
Phys. Rev. Lett.
98
,
186806
(
2007
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.