En Halbach-magnetmatris är ett speciellt arrangemang av permanentmagneter som gör magnetfältet på ena sidan av matrisen starkare, samtidigt som det avbryter fältet till nära noll på den andra sidan. Detta skiljer sig mycket från magnetfältet runt en enda magnet. Med en enda magnet har du ett lika starkt magnetfält på vardera sidan av magneten.

Effekten upptäcktes ursprungligen av John C. Mallinson 1973, och dessa "ensidiga flux"-strukturer beskrevs initialt av honom som en kuriosa. På 1980-talet uppfann fysikern Klaus Halbach självständigt Halbach-arrayen för att fokusera partikelstrålar, elektroner och lasrar.

Vanliga Halbach-magnetmatriser är linjära och cylindriska. Linjära array-strukturer används huvudsakligen i linjära motorer, såsom maglev-tåg; Cylindrisk arraystruktur används huvudsakligen i permanentmagnetmotorer, såsom blodflödespumpmotorn i hjärtblodframdrivningssystemet. Det fokuserande magnetfältet i den cylindriska arraystrukturen är också lämpligt för vandringsvågrör för kommunikationssatelliter, radarmikrovågsmagnetroner, etc.