Una matriz de Halbach es una disposición especial de imanes permanentes que aumenta el campo magnético en un lado de la matriz mientras cancela el campo casi a cero en el otro lado. Esto se logra teniendo un patrón de magnetización que gira espacialmente.
El físico Klaus Halbach, mientras estaba en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley durante la década de 1980, inventó de forma independiente la matriz Halbach para enfocar los haces del acelerador de partículas.
El cilindro magnético Halbach combina la disposición radial y paralela del imán. Suponga que se descuida el efecto final y que la permeabilidad del material magnetizado circundante se considera infinita. En ese caso, la estructura de imán permanente eventualmente forma un campo lateral, que es una característica importante de Halbach.
Un cilindro Halbach es un cilindro magnetizado compuesto de material ferromagnético que produce (en el caso idealizado) un campo magnético intenso confinado completamente dentro del cilindro, con campo cero en el exterior. Los cilindros también pueden magnetizarse de manera que el campo magnético esté completamente fuera del cilindro, con campo cero en el interior. Varias distribuciones de magnetización se muestran en las figuras