海尔贝克阵列，海尔贝克永磁体
Halbach 阵列是一种磁体排列结构。在了解这种结构之前，我们先来看看一些常见永磁体的磁力线分布。
从这张图中不难发现，磁铁的放置方向和排列方式会直接影响到磁力线的分布，即会影响到磁铁周围的磁场分布形式。
海尔贝克阵列的概念
海尔贝克阵列（Halbach Permanent Magnet）是一种磁体结构。1979年，美国学者克劳斯·哈尔巴赫在电子加速实验中发现了这种特殊的永磁体结构，并逐步对其进行了改进，最终形成了所谓的"哈尔巴赫"磁铁。在工程上是一种近似的理想结构。它采用特殊排列的磁铁单元来增强单元方向的磁场强度。目标是使用最少的磁铁来产生最强的磁场。
这种阵列完全由稀土永磁材料组成。通过将不同磁化方向的永磁体按一定规律排列，可使磁力线集中在磁铁的一侧，减弱另一侧的磁力线，从而获得理想的单边磁场。这在工程中具有重要意义。海尔贝克阵列凭借其优异的磁场分布特性，广泛应用于核磁共振、磁悬浮、永磁特种电机等工业领域。
左边是一块磁铁，所有的北极都朝上。从颜色可以看出，磁场强度位于磁铁的底部和顶部。右侧是 Halbach 阵列。磁铁顶部的磁场相对较高，而底部的磁场相对较弱。（相同体积下，海尔贝克阵列磁铁强侧表面的磁场强度约为√是传统单磁铁的2倍（1.4倍），尤其是磁铁在充磁方向的厚度为4-16mm时）
Halbach 阵列最常见的例子可能是灵活的冰箱贴纸。这些薄而软的磁铁通常印在冰箱上或汽车后部。虽然与钕铁硼相比，它们的磁性很弱（强度只有 2%-3%），但其低廉的价格和实用性使其得到了广泛的应用。
Halbach阵列的形式及应用
线阵
线性类型是最基本的 Halbach 阵列组成。这种阵列磁铁可以看作是径向阵列和切向阵列的组合，如下图所示。
线性海尔贝克阵列目前主要用于线性电机。磁悬浮列车的悬浮原理是运动的磁铁与导体中感应电流产生的磁场相互作用产生悬浮力，同时伴随着磁阻。提高浮力和阻力比是提高悬浮系统性能的关键，这就要求车载磁铁的重量轻、磁场强、磁场均匀、可靠性高。海尔贝克阵列水平安装在车身中央，与轨道中央的绕组相互作用产生推进力，用少量磁铁使磁场最大化，另一侧磁场较小，
圆形阵列
圆形海尔贝克阵列可以看作是线性海尔贝克阵列首尾相连形成圆环形状的组合。
在永磁电机中，采用海尔贝克阵列结构的永磁电机比传统永磁电机具有更接近正弦分布的气隙磁场。在永磁材料相同的情况下，海尔贝克永磁电机具有更大的气隙磁密度。铁损小。此外，海尔贝克环形阵列还广泛用于永磁轴承、磁制冷设备和磁共振设备。
海尔贝克阵列的制作及制作方法
方法一：根据阵列的拓扑结构，用磁铁胶将磁化的磁铁段粘合在一起。由于磁体段之间的相互排斥力很强，因此在粘合时应使用模具进行合模。这种方法制造效率低，但更容易实现，更适合在实验室研究阶段使用。
方法二：先用充模或压模的方法制造出完整的磁铁，然后在专用夹具中充磁。这种方法处理的数组结构类似于下图。这种方法加工效率高，比较容易实现批量生产。但需要专门设计充磁夹具，制定充磁工艺。
方法三：采用异形绕组阵列实现Halbach型磁场分布，如下图所示。
