Em primeiro lugar, deixe-nos saber onde o array halbach normalmente é aplicado:

Segurança de dados

Transporte

Projeto do motor

Rolamentos magnéticos permanentes

Equipamento de refrigeração magnética

Equipamento de ressonância magnética.

A matriz Halbach leva o nome de seu inventorKlaus Halbach , físico do Berkley Labs na divisão de engenharia. A matriz foi originalmente projetada para ajudar a focar os feixes em aceleradores de partículas.

Em 1973, estruturas de “fluxo unilateral” foram inicialmente descritas por John C. Mallinson enquanto ele fazia um experimento de montagem de ímã permanente e encontrava esta peculiar estrutura magnética permanente, ele a chamou de “Curiosidade Magnética”.

Em 1979, o americano Dr. Klaus Halbach descobriu esta estrutura especial de ímã permanente durante o experimento de aceleração de elétrons e a melhorou gradualmente, e finalmente formou o chamado ímã “Halbach”.

O princípio por trás de seu trabalho inovador é a superposição. O teorema da superposição afirma que as componentes da força em um ponto no espaço contribuídas por vários objetos independentes serão somadas algebricamente. A aplicação do teorema a ímãs permanentes só é possível quando se utilizam materiais com coercividade quase igual à indução residual. Embora os ímãs de ferrite tenham essa característica, não era prático usar o material dessa forma porque simples ímãs de Alnico forneciam campos mais intensos a um custo menor.

O advento dos ímãs de “terras raras” de alta indução residual SmCo e NdFeB (ou ímã permanente de neodímio) tornou o uso da superposição prático e acessível. Os ímãs permanentes de terras raras permitem desenvolver campos magnéticos intensos em pequenos volumes sem as necessidades energéticas dos eletroímãs. A desvantagem dos eletroímãs é o espaço ocupado pelos enrolamentos elétricos, necessário para dissipar o calor gerado pelos enrolamentos da bobina.