冰的晶格振动包括分子间的平移、转动,分子内的弯曲和伸缩振动,科学家们对分子转动和分子内的原子振动已有较全面的认知。然而,对于在远红外区平移振动带的振动,一直存在争议。特别是三十年前对众多冰相的高通量的非弹中子散射实验发现,冰在远红区中普遍存在两个特征振动峰,对这两个峰的来源却一直没有定论。本文首先建立了铁电相冰Ic的理论模型,通过分析其振动谱以及对应的振动模式,理论上论证该结构存在两类本征的氢键振动模式。在此基础上,对比分析和研究了氢有序冰相和氢无序冰相结构,发现所有的冰相中都普遍存在这两类特殊的振动,由此展开了一系列的研究。研究发现,这两类特殊的氢键振动模式,根据其振动方向和参与振动的氢键数量可分别命名为四键振动、双键振动。这两种振动模式能够完美地解释冰在远红外区的两个特征振动峰,这个普遍规律是由于冰晶格的局域正四面体结构。不过,在高压冰相中,两个特征振动峰呈现出不同的特征,压力下导致结构变形,所以两类氢键振动模式有一定的耦合态,在振动谱中呈现出交叠现象。甚至对于高压相冰X,因为其内部结构中氢键消失,不存在两类氢键振动,所以振动谱表现出非常复杂的特征。此外,远红外区还有能量更低的光学支振动模式,对应着团簇的振动、晶面间振动等。本文不仅综合分析了大多数冰相的振动谱和振动模式,还提出了一个关于氢无序冰相的远红外区振动模式分类的统计分析程序,并验证了其准确性。最后,讨论了四个振动带的振动模式数量及其对应的能量分布规律。综上,该理论可以解释所有冰相在远红外区氢键振动峰的劈裂,补足了冰的分子平移振动的最后一块拼图。结合太赫兹激光器的发展,基于理论提出的快速融冰技术有望在食品解冻、工业除冰、生物分子冷冻塑型、开采可燃冰等诸多领域有重要的应用价值。