في داخل كل ألماسة توجد إبر مغناطيسية متناهية الصغر، وهي أنوية ذرات الكربون. عادةً ما تكون موجهة في اتجاهات مختلفة، وتكون إشارتها ضعيفة جدًا. ولكن إذا قمنا بتدوير غبار الألماس بزاوية 54.74 درجة بالنسبة للمجال المغناطيسي، مع تسليط ليزر أخضر عليه في الوقت نفسه، فإن الإبر تبدأ في الاصطفاف في اتجاه واحد، فتتعزز الإشارة بمئات المرات.
يكمن السر في عيوب الألماس حيث توجد ذرة نيتروجين بجوار فراغ. هذه العيوب، التي تسمى مراكز NV، تستقطب تحت تأثير الضوء، أي أن إلكتروناتها تكتسب اتجاهًا موحدًا للدوران المغزلي. ثم تنتقل هذه الاستقطابية إلى أنوية الكربون-13 المجاورة. في السابق، كانت تُستخدم نبضات ميكروية لنقل الاستقطابية، أما الآن فإن دوران العينة يقوم بكل شيء تلقائيًا.
في التجربة، استخدم الباحثون نوعين من جزيئات الألماس: جزيئات صغيرة ذات محتوى مرتفع من الكربون-13، وجزيئات أكبر ذات محتوى طبيعي. تم تدويرها بسرعة تصل إلى 6000 دورة في الثانية مع تسليط الليزر عليها. تعززت الإشارة بمقدار 411 مرة للعينة الطبيعية و280 مرة للعينة المخصبة. وهذا أفضل بنحو عشر مرات مما كان ممكنًا في السابق.
الآن، يخطط العلماء لنقل هذه الاستقطابية إلى الجزيئات الملتصقة بسطح جزيئات الألماس. ولتحقيق ذلك، يلزم جزيئات أصغر من 30 نانومتر. عندها، سيتمكن غبار الألماس من تضخيم الإشارة ليس فقط لأنويته الخاصة، بل أيضًا لأي مواد توضع عليه.
الزاوية 54.74° بين محور الدوران والمجال المغناطيسي تسمى بالسحرية لأنها تلغي تفاعلات ثنائي القطب بين الأنوية. هذه الزاوية بالذات جعلت أكثر من 99.9% من مراكز NV تمر عبر نقاط تقاطع المستويات المطلوبة مرتين في كل دورة للدوّار.