Laat ons eerst weten waar de halbach-array gewoonlijk werd toegepast:

Dataveiligheid

Vervoer

Motorontwerp

Permanente magnetische lagers

Magnetische koelapparatuur

Magnetische resonantieapparatuur.

De Halbach-array is genoemd naar zijn uitvinderKlaus Halbach , een natuurkundige van Berkley Labs op de technische afdeling. De array was oorspronkelijk ontworpen om de bundels in deeltjesversnellers te helpen focussen.

In 1973 werden ‘eenzijdige flux’-structuren voor het eerst beschreven door John C. Mallinson, terwijl hij een experiment deed met de assemblage van permanente magneten en deze eigenaardige permanente magnetische structuur ontdekte. Hij noemde het ‘Magnetic Curiosity’.

In 1979 ontdekte de Amerikaan Dr. Klaus Halbach deze bijzondere permanente magneetstructuur tijdens een elektronenversnellingsexperiment en verbeterde deze geleidelijk, en vormde uiteindelijk de zogenaamde “Halbach”-magneet.

Het principe achter zijn vernieuwende werk is superpositie. De superpositiestelling stelt dat de krachtcomponenten op een punt in de ruimte, bijgedragen door verschillende onafhankelijke objecten, algebraïsch zullen optellen. Het toepassen van de stelling op permanente magneten is alleen mogelijk bij gebruik van materialen met een coërciviteit die bijna gelijk is aan restinductie. Hoewel ferrietmagneten deze eigenschap hebben, was het niet praktisch om het materiaal op deze manier te gebruiken, omdat eenvoudige Alnico-magneten intensere velden opleverden tegen lagere kosten.

De komst van “zeldzame aardmagneten” met een hoge residu-inductie SmCo en NdFeB (of permanente neodymiummagneet) maakte het gebruik van superpositie praktisch en betaalbaar. De permanente magneten van zeldzame aardmetalen maken het mogelijk om intense magnetische velden in kleine volumes te ontwikkelen zonder de energiebehoefte van elektromagneten. Het nadeel van elektromagneten is de ruimte die wordt ingenomen door elektrische wikkelingen en die nodig is om de door de spoelwikkelingen gegenereerde warmte af te voeren.