[发明专利]基于概率的纳米物体运动模型

说明书

技术领域

本发明涉及纳米操作领域，具体地说是一种基于概率的纳米物体运动模型。 

背景技术

在纳米操作领域里，利用扫描探针显微镜（SPM）进行纳米物体的操作，实现纳米尺度推动、装配等方法获得了广泛的应用。由于纳米尺度力作用复杂，纳米物体和探针的位置具有不确定性，在操作中缺乏实时感知信息进行反馈检测，因此，目前通常采用的操作方式是探针推动物体一段距离，再重新扫描来确认该物体的当前位置，以消除操作的不确定性，这种操作方式效率很低。为提高操作效率，可采用冗余探针操控策略，因而需要一种纳米物体的运动估计模型。 

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种基于概率的纳米物体运动描述模型。 

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：基于概率的纳米物体运动模型，包括基于蒙特卡洛的概率纳米操作空间(S_inip,S_iniTip,S_mn)和探针操作策略S_stip＝{S_st1,S_st2,S_stk...},k∈[1,∞)；其中， 

1)S_inip＝{x_p1，x_p2，x_p3...x_pn}表示纳米物体的初始位置分布状态的样本集，纳米物体的初始位置坐标x_pi(i∈[1,n])~N_p(μ_p,σ_p)，遵从正态分布； 

2)S_iniTip＝{x_Tip1,x_Tip2,x_Tip3...x_Tipm}表示探针的初始位置分布状态的样本集，探针的初始位置坐标x_Tipj(j∈[1,n])~N_Tip(μ_Tip,σ_Tip)，遵从正态分布； 

3）S_mn＝{x_ij}，(i∈[1,n],j∈[1,m])表示纳米物体在进行操作后的位置分布状态的样本集； 

4）S_stip＝{S_st1,S_st2，S_stk...},k∈[1,∞)表示探针操作策略，S_stk为第k步探针运动路径；利用探针操作策略S_stip＝{S_st1，S_st2,S_stk...},k∈[1,∞)对基于蒙特卡洛的概率纳 米操作空间(S_inip,S_iniTip,S_mn)进行迭代更新，得到纳米物体在进行操作后的位置分布状态的样本集S_mn＝{x_ij}，(i∈[1,n],j∈[1,m])。 

所述探针操作策略S_stip随着纳米物体的每步移动对(S_inip,S_iniTip,S_mn)进行迭代，迭代过程为： 

1）S_inip＝{x_p1,x_p2,x_p3...x_pn}，x_pi~N_p(μ_p,σ_p)；初始化物体中心位置 

2）S_iniTip＝{x_Tip1,x_Tip2,x_Tip3...x_Tipm}，x_Tipj~N_Tip(μ_Tip,σ_Tip)；初始化探针位置 

3）S_stip＝{S_st1，S_st2,S_stk...}，k=1；规划探针策略