教育经历：

2010年–2014年，新加坡南洋理工大学 威廉希尔，一等荣誉学士

2014年–2018年，新加坡国立大学 综合科学与工程学院，博士(导师: Stephen J. Pennycook & Loh Kian Ping教授)

2015年–2016年，美国橡树岭国家实验室 扫描透射电子显微镜组，访问博士(导师:周武教授)

工作经历：

2018年–2020年，新加坡国立大学 威廉希尔，博士后(合作导师: Stephen J. Pennycook & Andrew T.S. Wee教授)

2020年–2022年，新加坡南洋理工大学 威廉希尔，董事长博士后(合作导师: Liu Zheng教授)

2022年–至今，威廉希尔中文网站 威廉希尔，助理教授、研究员、博士生导师

研究兴趣和研究方向：

随着当今量子信息和量子计算技术的迅猛发展，探索低维量子材料的原子结构并在亚原子尺度构筑奇异拓扑结构，是调控其物性并拓展器件应用的重要技术手段。近年我们主要从事球差扫描透射电镜技术和低维材料生长，在低维量子材料亚原子尺度的结构解析、人工构筑与物性调控方向开展了系统研究，包括：1）开发了在低维量子材料层间构筑有序金属原子层的新技术，实现了晶圆级低维铁磁薄膜的合成，为磁性和自旋电子器件的应用奠定了基础；2）发现并归纳了低维量子材料中特有的结构拓扑特性，并进一步揭示了拓扑属性对物性的影响规律及构效关系；3）利用原位球差电镜技术，通过对原子尺度拓扑结构的实时观测，确认了系列低维量子材料形成与演变机制，为实现特定材料拓扑结构的可控生长奠定了实验基础。迄今在Nature, Nat. Nanotechnol., Nat. Mater., Nat. Chem., Nat. Commun., Sci. Adv.等期刊发表SCI收录论文100余篇，他引7000余次，h-index 49。

目前关注的体系包括（不限于）：

1）球差扫描透射电子显微镜学

2）电镜图像深度分析与处理

3）新型低维材料生长

荣誉与奖励：

2022年，《麻省理工科技评论》亚太区“35岁以下科技创新35人”

2022年，《福布斯中国·青年海归菁英·100人》

2021年，国家级海外高层次青年人才项目

2020年，南洋理工大学，Presidential Postdoctoral Fellowship

2018年，国家优秀自费职工奖

2014年，新加坡国立大学，博士全额奖学金

2014年，南洋理工大学威廉希尔，Dean’s List

2013年，南洋理工大学威廉希尔，Dean’s List

2009年，新加坡教育部，本科全额奖学金

代表性论文：

1. Zhao, X.; Song, P.; Wang, C.; A. C. Riis-Jensen.; Fu, W.; Deng, Y.; Wan, D.; Kang, L.; Ning, S.; Dan, J.; Venkatesan, T.; Liu, Z.; Zhou, W.; Thygesen, K.; Luo, X., Pennycook, S. J.; Loh, K. P., Engineering Covalently Bonded 2D Layered Materials by Self-Intercalation. Nature 581, 171-177 (2020)

2. Hai, X.; Xi, S.; Mitchell, S.; Harrath, K.; Xu, H.; Akl, D. F.; Kong, D.; Li, J.; Li, Z.; Sun, T.; Yang, H.; Cui, Y.; Su, C.; Zhao, X.*; Li, J.*; Pérez-Ramírez, J.*; Lu, J.*, Scalable two-step annealing method for preparing ultra-high-density single-atom catalyst libraries. Nat. Nanotechnol., 17, 174–181 (2022) (*corresponding author)

3. Zhao, Z.; Fang, Z.; Han, X.; Yang, S.; Zhou, C.; Zeng, Y.; Zhang, B.; Li, W.; Wang, Z.; Zhang, Y.; Zhou, J.; Zhou, J.; Ye, Y.; Hou, X.; Zhao, X.*, Gao, S.; Hou, Y.*; A general thermodynamics-triggered competitive growth model to guide the synthesis of two-dimensional nonlayered materials. Nat. Commun., 2023, 14, 958. (*corresponding author)

4. Han, X.; You, J.; Wu, S.; Li, Ru.; Feng, Y. P.; Loh, K. P. *; Zhao, X.*, Atomically Unveiling an Atlas of Polytypes in Transition-Metal Trihalides. J. Am. Chem. Soc., 2023, 145, 3624-3635 (*corresponding author)

5. Zhao, X.; Ji, Y.; Chen, J.; Fu, W.; Dan, J.; Liu, Y.; Pennycook, S. J.; Zhou, W.; Loh, K. P., Healing of Planar Defects in Two-Dimensional Materials via Grain Boundary Sliding. Adv. Mater. 31, 1900237 (2019)

6. Zhao, X.; Sun, W.; Geng, D.; Fu, W.; Dan, J.; Xie, Y.; Kent, Paul. R. C.; Zhou, W.; Pennycook, S. J.; Loh, K. P., Edge Segregated Polymorphism in Two-Dimensional Molybdenum Carbide. Adv. Mater. 31, 1808343 (2019)

7. Tang, B.; Zhou, J.; Sun, P.; Wang, X.; Bai, L.; Dan, J.; Yang, J.; Zhou, K.*; Zhao, X.*; Pennycook, S. J.; Liu, Z.*; Phase-Controlled Synthesis of Monolayer Ternary Telluride with a Random Local Displacement of Tellurium Atoms. Adv. Mater. 2019, 31, 1900862 (*corresponding author)

8. Zhao, X.; Dan, J.; Chen, J.; Ding, Z.; Zhou, W.; Loh, K. P.; Pennycook, S. J.; Atom-by-Atom Fabrication of Monolayer Molybdenum Membranes. Adv. Mater. 30, 1707281 (2018)

9. Zhao, X.; Ning, S.; Wei, Fu.; Pennycook, S. J.; Loh, K. P.; Differentiating Polymorphs in Molybdenum Disulfide via Electron Microscopy. Adv. Mater. 30, 1802397 (2018) (Appeared as Frontispiece)

10. Zhao, X.; Qiao, J.; Zhou, X.; Chen, H.; Tan, J. Y.; Yu, H.; Chan, S. M.; Li, J.; Zhang, H.; Zhou, J.; Dan, J.; Liu, Z.; Zhou, W.; Liu, Z,; Peng, P.; Deng, L.; Pennycook, S. J.; Quek, S. Y.; Loh, K. P., Strong Moiré Excitons in High-Angle Twisted Transition Metal Dichalcogenide Homobilayers with Robust Commensuration. Nano Letts 22, 203–210 (2022)

11. Zhao, X.; Qiao, J.; Chan, S. M.; Ning, S.; Zhou, W.; Quek, S. Y.; Pennycook, S. J.; Loh, K. P., Unveiling Atomic-Scale Moiré Features and Atomic Reconstructions in High-Angle Commensurately Twisted Transition Metal Dichalcogenide Homobilayers. Nano Letts 21, 3262–3270 (2021)

12. Y. Wang, Y. Wan, Q. Wei, B. Deng, Z. Liu, X. Lu, Y. Li, L, Bi, L. Zhang, H. Lu, P. Zhou, L. Zhang, W. Huang, Y. Ye, X. Zhao*, Y. Cheng*, B. Peng*, Defect-Induced Spin-Valley Locking Effect in Monolayer MoS₂. Nano Lett. 2020, 20, 2129-2136 (*corresponding author)

13. Zhao, X.; Fu, D.; Ding, Z.; Zhang, Y.; Wan, D.; Tan, S.; Chen, Z.; Leng, K.; Dan, J.; Fu, W.; Song, P.; Du, Y.; Venkatesan, T.; Pantelides, S. T.; Pennycook, S. J.; Zhou, W.; Loh, K. P.; Mo-terminated Edge Reconstructions in Nanoporous Molybdenum Disulfide Film. Nano Letts 18, 482-490 (2018)

14. Zhao, X.; Ding, Z.; Chen, J.; Dan, J.; Poh, S. M.; Fu, W.; Pennycook, S. J.; Zhou, W.; Loh, K. P.; Strain Modulation by van der Waals Coupling in Bilayer Transition Metal Dichalcogenide. ACS Nano 12, 1940 (2018)

15. Zhao, X.; Loh, K. P.; Pennycook, S. J., Electron Beam Triggered Single-Atom Dynamics in Two-Dimensional Materials, J. Phys. Condens. Matter 31, 063001 (2021)

16. Zhao, X.; Rui, X. H.; Zhou, W. W.; Tan, L. P.; Yan, Q. Y.; Lu, Z. Y.; Hng, H. H., Growth of Si Nanowires in Porous Carbon with Enhanced Cycling Stability for Li-ion Storage. J. Power Sources 250, 160-165. (2014)（本科URECA研究成果，获学院嘉奖及1000新币奖励）