我们首先阐述了氢键系统的特性和质子在此系统中的运动特点及国际上对此问题研究的进展和存在的问题。 理想情况下氢键链中是不考虑杂质和阻尼作用的,考虑到杂质和阻尼对孤子运动具有很大的影响,我们引入了一种新的模型,并在这个模型的基础上利用集合坐标法研究扭结孤子与杂质的相互作用,得到了孤子对的运动方程,孤子对的动量与有效质量,计算出孤子对的速度y并做出了运动图像。 为了进一步研究质子传递的集体效应和质子通道的理论,进一步考虑到重离子晶格并不是一个理想的简单原子格点,重离子也有内部的振动,如冰晶体中氧原子的振动,α-螺旋蛋白质中原子团的振动等,我们采用一个新的二分量模型,运用变分法研究了包含重离子光学膜的氢键系统中扭结孤子的特征,获得了重离子光学膜影响下的扭结孤子解,计算了相应的扭结孤子的能量,动量和有效质量。重离子光学膜的影响将使质子晶格中扭结孤子与重离子晶格中反扭结孤子宽度增加,将使质子晶格中扭结孤子与重离子晶格反扭结孤子能量,动量,有效质量减少。 我们以一个新的氢键系统的二分量孤子模型为基础,探讨了在外场作用下氢键系统中Bjerrum孤子偶缺陷的运动特性,研究了Bjerrum孤子偶缺陷对电磁波的散射,结果表明Bjerrum孤子偶缺陷对高频电磁波的散射类似于自由电子的Thomson散射,并获得了Bjerrum孤子偶缺陷对于电磁波的散射截面,给出了在恒电场作用下Bjerrum孤子偶缺陷的迁移率表达式。