Cohomology classes of rank varieties and a counterexample to a conjecture of Liu

Abstract

To each finite subset of a discrete grid $\mathbb{N}×\mathbb{N}$ (a diagram), one can associate a subvariety of a complex Grassmannian (a diagram variety), and a representation of a symmetric group (a Specht module). Liu has conjectured that the cohomology class of a diagram variety is represented by the Frobenius characteristic of the corresponding Specht module. We give a counterexample to this conjecture.However, we show that for the diagram variety of a permutation diagram, Liu's conjectured cohomology class $\sigma$ is at least an upper bound on the actual class $\tau$, in the sense that $\sigma - \tau$ is a nonnegative linear combination of Schubert classes. To do this, we consider a degeneration of Coskun's rank varieties which contains the appropriate diagram variety as a component. Rank varieties are instances of Knutson-Lam-Speyer's positroid varieties, whose cohomology classes are represented by affine Stanley symmetric functions. We show that the cohomology class of a rank variety is in fact represented by an ordinary Stanley symmetric function. A chaque sous-ensemble fini de $\mathbb{N}×\mathbb{N}$ (un diagramme), on peut associer une sous-variété d’une grassmannienne complexe et une représentation d’un groupe symétrique (un module de Specht). Liu a conjecturé que la classe de cohomologie de la variété d’un diagramme est représentée par la caractéristique de Frobenius du module de Specht correspondant. Nous donnons un contre-exemple à cette conjecture.Cependant, nous montrons que dans le cas de la variété du diagramme de permutation, la classe de cohomologie conjecturée par Liu est au moins un majorant de la classe juste $\tau$ , c’est-à-dire que $\sigma - \tau$ est une combinaison linéaire non-négative des classes de Schubert. Pour ce faire, nous considérons une dégénérescence des variétés de rang de Coskun qui contient la variété appropriée d’un diagramme comme une composante irréductible. Les variétés de rang sont des exemples de variétés de positroïde, dont les classes de cohomologie sont représentées par des fonctions symétriques de Stanley affines. En effet, nous montrons que la classe de cohomologie d’une variété de rang est représentée par une fonction symétrique de Stanley ordinaire.