Mae arae Halbach yn drefniant penodol o gyfres o magnetau parhaol. Mae gan yr arae batrwm magnetedd sy'n cylchdroi yn ofodol sy'n canslo'r cae ar un ochr, ond yn ei hybu ar yr ochr arall. Prif fanteision araeau Halbach yw eu bod yn gallu cynhyrchu meysydd magnetig cryf ar un ochr tra'n creu maes crwydr bach iawn ar yr ochr arall. Mae'n well deall yr effaith hon trwy arsylwi ar y dosbarthiad fflwcs magnetig.
Mae stribedi o ddeunyddiau fferromagnetig (deunyddiau y gellir eu magneteiddio'n barhaol) â magnetizations eiledol yn cael eu cyfuno fel bod y meysydd magnetig yn alinio uwchben plân y strwythur cyfansawdd, tra o dan y strwythur mae'r meysydd i'r cyfeiriad arall ac yn canslo. Yn fwy manwl gywir, cydrannau eiledol magnetization yw p/2 neu 90oallan o gyfnod.
Yn yr achos delfrydol, a ddangosir uchod, byddai'r arosodiad hwn yn cynhyrchu cae uwchben yr awyren sydd ddwywaith mor fawr â phe bai'r strwythur wedi'i fagneteiddio'n unffurf, a dim cae o dan yr awyren. Fodd bynnag, mewn gwirionedd ni welir yr achos delfrydol byth a chynhyrchir cae bach iawn ar yr ochr isaf. Gellir parhau â'r trefniant hwn am gyfnod amhenodol i gynhyrchu araeau mawr.
Darganfuwyd y strwythurau "fflwcs unochrog" hyn gyntaf gan John C. Mallinson ym 1973, a ddisgrifiodd nhw fel "chwilfrydedd" gyda'r potensial i wella technoleg recordio tâp magnetig. Fodd bynnag, ni wireddwyd eu gwir botensial tan y 1980au, pan ailddarganfu ffisegydd Berkley, Klaus Halbach, y ffenomen magnetig hon yn annibynnol a chreu araeau Halbach i'w defnyddio mewn cyflymyddion gronynnau. Cynhyrchodd Halbach yr araeau gan ddefnyddio'r deunydd fferromagnetig cobalt i gynhyrchu meysydd magnetig cryf ar gyfer canolbwyntio a llywio'r trawstiau cyflymydd gronynnau.
Bellach mae gan araeau Halbach lawer o gymwysiadau ac fe'u defnyddir mewn ystod o systemau o gymhlethdod amrywiol. Mae un o gymwysiadau symlaf araeau Halbach mewn magnetau oergell. Yn yr achos hwn manteisir ar yr eiddo fflwcs unochrog er mwyn hybu pŵer dal y magnet. Gellir cyfuno araeau amrywiol o wiail magnetig hefyd i greu systemau cloi syml. Os trefnir magnetizations y gwiail fel bod y cae yn cael ei uchafu uwchben yr awyren a'i leihau oddi tano, gellir troi'r cyfyngiad fflwcs trwy gylchdroi pob gwialen 90o.
Enghraifft fwy datblygedig o arae Halbach ar waith yw trac trên Maglev neu Inductrack, lle defnyddir trosol magnetig i gynnal y cerbyd. Mae'r araeau magnetig yn codi'r trên bellter bach uwchben y trac a gallant gynnal pwysau hyd at 50 gwaith pwysau'r magnet. Mae'r llawdriniaeth yn seiliedig ar yr egwyddor o sefydlu; wrth i'r arae gael ei basio dros y coiliau trac metelaidd, mae'r amrywiadau yn y maes magnetig yn achosi foltedd yn y trac. Yna mae'r trac yn creu ei faes magnetig ei hun ac, yn yr un modd â phan geisiwch wthio'r ddau begwn tebyg o fagnetau bar at ei gilydd, pan fydd y maes hwn yn cyd-fynd â'r cae a gynhyrchir gan arae Halbach, mae gwrthyriad yn achosi i'r trên godi. Nid yw trenau Maglev yn dioddef o lawer o'r grymoedd ffrithiannol sy'n arafu trenau olwynion traddodiadol ac sy'n gallu darparu cludiant cyflym. Mewn gwirionedd, mae system drenau SCMaglev Japan, a gyrhaeddodd 361 mya yn 2003, ar hyn o bryd yn dal Record Byd Guinness am y cludiant rheilffordd cyflymaf.
Defnyddir araeau Halbach hefyd mewn arbrofion gwyddonol datblygedig megis syncrotronau a laserau electronau rhydd (FELs), lle cânt eu hadnabod fel 'wigglers' Halbach. Mae gan FELs ystod amledd eang iawn y gellir eu tiwnio, ac fe'u defnyddir mewn llawer o gymwysiadau yn amrywio o feddygol i filwrol. Mae wiggler Halbach yn un o gydrannau craidd FEL, lle mae maes magnetig yr arae yn cael ei ddefnyddio o bryd i'w gilydd i 'wisgo' pelydryn o ronynnau wedi'u gwefru (electronau fel arfer). Mae'r effaith siglo yn achosi newid yn y cyfeiriad ac felly newid yng nghyflymiad y gronynnau. Mae hyn yn ei dro yn arwain at ollyngiad o ymbelydredd synchrotron dwysedd uchel (ffotonau) o'i gyfuno â ffynhonnell laser allanol.
Mae hefyd yn bosibl creu silindrau a modrwyau Halbach, lle mae'r maes magnetig yn gryf y tu mewn i'r cylch neu'r silindr ond yn ddibwys y tu allan, neu i'r gwrthwyneb yn dibynnu ar drefniant magnetau. Defnyddir y strwythurau hyn yn nodweddiadol ar gyfer moduron AC di-frwsh, lle yn draddodiadol gall caeau crwydr leihau trorym ac effeithlonrwydd. Fodd bynnag, oherwydd bod strwythur y silindrau Halbach wedi'u cysgodi'n gynhenid, gyda bron pob fflwcs yn y canol, gallant osgoi'r broblem hon a chynhyrchu torques uwch.