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你有沒有發現這個問題：現在的冰箱貼，為什麼只有一面能吸住冰箱，另外一面放到冰箱上後吸不住，會掉下來？
這不太對啊，磁鐵不是應該兩面都有磁性嗎？為什麼會一面貼不住呢？
@engineeringdog
其實，這是因為現在的冰箱貼，應用了粒子加速器裡的磁體佈陣法。
利用這種佈陣法，我們還可以在家裡製造出電磁炮呢。一起來看看吧！
關鍵概念
哈爾巴赫陣列
材料和操作
如果你家有那種屁股後面沒有圓柱形磁鐵的冰箱貼，可以用來觀察這個現象：把冰箱貼正面貼著冰箱，看看它會不會掉下來。
這背後的原理一會兒解釋。如果你家有一些永磁體，那就可以用這個原理來做更有趣的實驗了。我們來造一個電磁軌道炮吧。
像下面這樣子交錯排布磁鐵的南北極，然後把它們固定住，就可以增強磁場，製造出一個電磁炮啦！
紅色和綠色分別代表南北極
把幾個磁體組成的“子彈”放到軌道中央，就可以發射出驚人的速度了。
@maggie webege
原理
冰箱貼只有一面有磁性，把它的正面貼冰箱時會掉下來，是因為現在的冰箱貼都採用了哈爾巴赫陣列（Halbach Array）的設計。
一種線性哈爾巴赫陣列，此陣列上方磁場較弱，下方磁場較強。 @wikipedia
什麼是哈爾巴赫陣列？
哈爾巴赫陣列指的是一系列永磁體的排布方式，這種排布方式使得磁場在一邊減弱，但在另一邊得到增強。通過這種方法就可以有效增強某處的磁場，同時使其變得均勻。
一種線性哈爾巴赫陣列，此陣列上方磁場較強，下方磁場較弱。 @wikipedia
我們知道，磁體同性相斥，異性相吸。所以很多人下意識地會認為，要讓磁場變大，最好的方法是把幾塊磁體的南極合在一起，北極也合在一起對嗎？
實際上並不是這樣。如果讓幾塊磁體旋轉排布，反而能夠在一面能到更強的磁場。當然，這背後的代價就是，另一面的磁場減弱了。這就是哈爾巴赫陣列的邏輯。
哈爾巴赫陣列一開始是美國物理學家 John C. Mallinson 在1973年發現的，但是當時這個現象沒有引起他的重視，他認為這大概只能用在磁帶技術上。
但是在80年代，美國勞倫斯伯克利國家實驗室的物理學家 Klaus Halbach 在研究如何集中粒子束時獨立發現了這個陣列，因此後來哈爾巴赫陣列就以他的名字命名。
其實你留心冰箱貼的演變就會發現，老式的冰箱貼兩面都能吸住冰箱。這是因為，一開始冰箱貼後面真的有一塊圓柱形的磁鐵。
但是現在許多冰箱貼很薄，沒有這樣的磁鐵。這就是因為它們現在大多是用氧化鐵粉末和塑料粘合劑製成的。這種磁性混合物被切割成邊長約為1毫米的三角形稜柱後，再以下面的哈爾巴赫陣列排布。
冰箱貼的哈爾巴赫陣列 @wikipedia
你可以想象冰箱貼製造商這麼做的理由，那就是為了在增強磁場的同時降低成本。
現在，除了冰箱磁鐵，哈爾巴赫陣列高能物理領域（如粒子加速器，自由電子激光器，同步輻射裝置和磁透鏡）、常規治具、直流電機、磁力耦合器和發電機中都有廣泛的應用。
同步加速器裡的扭擺磁鐵（Wiggler，讓粒子週期“扭腰”的儀器）裡的哈爾巴赫陣列是這樣的——
Halbach wiggler @wikipedia
許多交通運輸系統，如 Inductrack 磁懸浮系統也採用了哈爾巴赫陣列加強磁場。超級高鐵 Hyperloop 也採用了線性哈爾巴赫陣列來設計分離艙。
當然，除了線性的，哈爾巴赫陣列還有很多形式。比如我們來看看下面這種環形的哈爾巴赫陣列。
@supermagneticman
用磁場觀察膜（磁力線平行於此薄膜表面時呈現白色）觀察的話，會發現這種永磁體陣列內部的磁場被聚集到了一條線上。
還有這種形式的——
這樣排布後，這款永磁體中心的磁通量密度超過了1.2特斯拉，相當於1200個冰箱貼，比較接近核磁共振所需的主磁鐵的磁通量密度了。
看看用圓形哈爾巴赫陣列可以如何玩弄小永磁體片——
我聽見有同學說線性哈爾巴赫陣列的佈陣法很難記是嗎？
其實一點也不難哦，用眼睛順時針翻白眼的順序就是哈爾巴赫陣列布陣法叻。
看一下示範——
https://shimo.im/docs/khDDXqPWTwkJkwtJ/
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