Una matriz Halbach es una matriz magnética que produce un alto campo magnético utilizando imanes permanentes, dispuestos con un vector de campo magnético que gira espacialmente y que tiene el efecto de enfocar y aumentar el campo magnético en un lado, mientras lo cancela en el otro. Los arreglos Halbach pueden lograr densidades de flujo muy altas y uniformes sin necesidad de ninguna entrada de energía o enfriamiento, que requeriría un electroimán.
Una matriz Halbach es una disposición especial de imanes permanentes que fortalece el campo magnético en un lado de la matriz, mientras que cancela el campo hasta casi cero en el otro lado. Esto es muy diferente del campo magnético alrededor de un solo imán. Con un solo imán, tiene un campo magnético de igual intensidad en ambos lados del imán, como se muestra a continuación:
A la izquierda se muestra un solo imán, con el polo norte mirando hacia arriba. La intensidad del campo, indicada por la escala de colores, es igualmente intensa en la parte superior e inferior del imán. En contraste, la matriz de Halbach que se muestra a la derecha tiene un campo muy fuerte en la parte superior y un campo bastante débil en la parte inferior. El imán único se muestra aquí como 5 cubos como el conjunto de Halbach, pero con todos los polos norte apuntando hacia arriba. Magnéticamente, esto es lo mismo que un solo imán largo.
El efecto fue descubierto inicialmente por John C. Mallinson en 1973, y estas estructuras de "flujo unilateral" fueron inicialmente descritas por él como una curiosidad (enlace de artículo IEEE). En la década de 1980, el físico Klaus Halbach inventó de forma independiente la matriz Halbach para enfocar haces de partículas, electrones y láseres.
Muchos componentes de la tecnología moderna funcionan con la matriz Halbach. Por ejemplo, los cilindros Halbach son cilindros magnetizados capaces de producir un campo magnético intenso pero contenido. Estos cilindros se utilizan en dispositivos como motores sin escobillas, acoplamientos magnéticos y cilindros de enfoque de partículas de alto campo. Incluso los imanes de refrigerador simples usan matrices de Halbach: son fuertes en un lado, pero apenas se pegan en el lado opuesto. Cuando ves un imán con un campo magnético que aumenta en un lado y disminuye en el otro, estás observando el conjunto de Halbach en acción.
Honsen Magnetics lleva mucho tiempo fabricando conjuntos Halbach de imanes permanentes para aplicaciones industriales y técnicas. Nos especializamos en el diseño técnico, la ingeniería y la fabricación de conjuntos Halbach multisegmentados, circulares y lineales (planos) y conjuntos magnéticos tipo Halbach, proporcionando múltiples configuraciones de polos con altas concentraciones de campo y alta uniformidad.
