Магнитный массив Хальбаха представляет собой особое расположение постоянных магнитов, которое усиливает магнитное поле на одной стороне массива и сводит поле почти к нулю на другой стороне. Это сильно отличается от магнитного поля вокруг одного магнита. С одним магнитом у вас есть магнитное поле одинаковой силы с обеих сторон магнита.

Эффект был первоначально обнаружен Джоном К. Мэллинсоном в 1973 году, и эти структуры «одностороннего потока» первоначально были описаны им как диковинка. В 1980-х годах физик Клаус Хальбах независимо изобрел матрицу Хальбаха для фокусировки пучков частиц, электронов и лазеров.

Обычные магнитные матрицы Хальбаха имеют линейную и цилиндрическую форму. Структуры с линейной решеткой в ​​основном используются в линейных двигателях, таких как поезда на магнитной подвеске; Структура цилиндрической матрицы в основном используется в двигателях с постоянными магнитами, таких как двигатель насоса кровотока в сердечной системе движения крови. Фокусирующее магнитное поле цилиндрической решетки также подходит для ламп бегущей волны для спутников связи, радиолокационных микроволновых магнетронов и т. д.