Dentro de cada diamante hay diminutas agujas magnéticas: los núcleos de los átomos de carbono. Normalmente apuntan en direcciones aleatorias y su señal es muy débil. Pero si se hace girar el polvo de diamante a un ángulo de 54,74° respecto al campo magnético y, al mismo tiempo, se ilumina con un láser verde, las agujas comienzan a alinearse en una misma dirección. La señal se amplifica cientos de veces.

El secreto está en los defectos del diamante, donde un átomo de nitrógeno se encuentra junto a una vacante. Estos defectos, llamados centros NV, se polarizan bajo la acción de la luz, es decir, sus electrones adquieren la misma orientación de espín. Luego, esta polarización se transfiere a los núcleos vecinos de carbono-13. Antes, para esta transferencia se usaban pulsos de microondas, pero ahora la rotación de la muestra lo hace todo por sí sola.

En el experimento se usaron dos tipos de partículas de diamante: unas pequeñas con alto contenido de carbono-13 y otras más grandes con contenido natural. Se las hizo girar a velocidades de hasta 6000 revoluciones por segundo y se las iluminó con un láser. La señal se amplificó 411 veces en la muestra natural y 280 veces en la enriquecida. Esto es casi diez veces mejor que lo que se había logrado anteriormente.

Ahora los científicos quieren transferir esta polarización a moléculas adheridas a la superficie de las partículas de diamante. Para ello se necesitan partículas de menos de 30 nanómetros. Entonces, el polvo de diamante podría amplificar la señal no solo de sus propios núcleos, sino también de cualquier sustancia que se deposite sobre él.