Groupes p-divisibles avec condition de Pappas-Rapoport et invariants de Hasse
[p-divisible groups with Pappas-Rapoport condition and Hasse invariants]
Journal de l’École polytechnique — Mathématiques, Volume 4 (2017), pp. 935-972.

We study p-divisible groups G endowed with an action of the ring of integers of a finite (possibly ramified) extension of p over a scheme of characteristic p. We suppose moreover that the p-divisible group G satisfies the Pappas-Rapoport condition for a certain datum μ; this condition consists in a filtration on the sheaf of differentials ω G satisfying certain properties. Over a perfect field, we define the Hodge and Newton polygons for such p-divisible groups, normalized with the action. We show that the Newton polygon lies above the Hodge polygon, itself lying above a certain polygon depending on the datum μ.

We then construct Hasse invariants for such p-divisible groups over an arbitrary base scheme of characteristic p. We prove that the total Hasse invariant is non-zero if and only if the p-divisible group is μ-ordinary, i.e., if its Newton polygon is minimal. Finally, we study the properties of μ-ordinary p-divisible groups.

The construction of the Hasse invariants can in particular be applied to special fibers of PEL Shimura varieties models as constructed by Pappas and Rapoport.

Nous étudions les groupes p-divisibles G munis d’une action de l’anneau des entiers d’une extension finie (possiblement ramifiée) de p sur un schéma de caractéristique p. Nous supposons de plus que le groupe p-divisible satisfait à la condition de Pappas-Rapoport pour une certaine donnée μ ; cette condition consiste en une filtration sur le faisceau des différentielles ω G satisfaisant certaines propriétés. Sur un corps parfait, nous définissons les polygones de Hodge et de Newton pour de tels groupes p-divisibles, en tenant compte de l’action. Nous montrons que le polygone de Newton est au-dessus du polygone de Hodge, lui-même au-dessus d’un certain polygone dépendant de la donnée μ.

Nous construisons ensuite des invariants de Hasse pour de tels groupes p-divisibles sur une base arbitraire de caractéristique p. Nous prouvons que l’invariant de Hasse total est non nul si et seulement si le groupe p-divisible est μ-ordinaire, c’est-à-dire si son polygone de Newton est minimal. Enfin, nous étudions les propriétés des groupes p-divisibles μ-ordinaires.

La construction des invariants de Hasse s’applique en particulier aux fibres spéciales des modèles des variétés de Shimura PEL construits par Pappas et Rapoport.

Received:
Accepted:
Published online:
DOI: 10.5802/jep.60
Classification: 14L05, 11G18, 11G25, 11G15
Mot clés : Groupes $p$-divisibles, $F$-cristal, données de Pappas-Rapoport, invariants de Hasse, $\mu $-ordinaire
Keywords: $p$-divisible groups, $F$-crystal, Pappas-Rapoport datum, Hasse invariants, $\mu $-ordinary

Stéphane Bijakowski 1; Valentin Hernandez 2

1 Imperial College, Department of Mathematics 180 Queen’s Gate, London SW7 2AZ, UK
2 IMJ-PRG, Université Paris 6 4 place Jussieu, 75005 Paris, France
License: CC-BY-ND 4.0
Copyrights: The authors retain unrestricted copyrights and publishing rights
@article{JEP_2017__4__935_0,
     author = {St\'ephane Bijakowski and Valentin Hernandez},
     title = {Groupes $p$-divisibles avec condition {de~Pappas-Rapoport} et invariants de {Hasse}},
     journal = {Journal de l{\textquoteright}\'Ecole polytechnique {\textemdash} Math\'ematiques},
     pages = {935--972},
     publisher = {\'Ecole polytechnique},
     volume = {4},
     year = {2017},
     doi = {10.5802/jep.60},
     mrnumber = {3714367},
     language = {fr},
     url = {https://jep.centre-mersenne.org/articles/10.5802/jep.60/}
}
TY  - JOUR
AU  - Stéphane Bijakowski
AU  - Valentin Hernandez
TI  - Groupes $p$-divisibles avec condition de Pappas-Rapoport et invariants de Hasse
JO  - Journal de l’École polytechnique — Mathématiques
PY  - 2017
SP  - 935
EP  - 972
VL  - 4
PB  - École polytechnique
UR  - https://jep.centre-mersenne.org/articles/10.5802/jep.60/
DO  - 10.5802/jep.60
LA  - fr
ID  - JEP_2017__4__935_0
ER  - 
%0 Journal Article
%A Stéphane Bijakowski
%A Valentin Hernandez
%T Groupes $p$-divisibles avec condition de Pappas-Rapoport et invariants de Hasse
%J Journal de l’École polytechnique — Mathématiques
%D 2017
%P 935-972
%V 4
%I École polytechnique
%U https://jep.centre-mersenne.org/articles/10.5802/jep.60/
%R 10.5802/jep.60
%G fr
%F JEP_2017__4__935_0
Stéphane Bijakowski; Valentin Hernandez. Groupes $p$-divisibles avec condition de Pappas-Rapoport et invariants de Hasse. Journal de l’École polytechnique — Mathématiques, Volume 4 (2017), pp. 935-972. doi : 10.5802/jep.60. https://jep.centre-mersenne.org/articles/10.5802/jep.60/

[BBM82] P. Berthelot, L. Breen & W. Messing - Théorie de Dieudonné cristalline. II, Lect. Notes in Math., vol. 930, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg-New York, 1982 | Zbl

[Bij15] S. Bijakowski - “Partial Hasse invariants, partial degrees and the canonical subgroup” (2015), à paraître dans Canad. J. Math., arXiv :1508.07604 | Zbl

[Box15] G. Boxer - “Torsion in the coherent cohomology of Shimura varieties and Galois representations” (2015), arXiv :1507.05922 | MR

[DS74] P. Deligne & J.-P. Serre - “Formes modulaires de poids 1”, Ann. Sci. École Norm. Sup. (4) 7 (1974), p. 507-530 | DOI | Numdam | MR | Zbl

[EvdG09] T. Ekedahl & G. van der Geer - “Cycle classes of the EO stratification on the moduli of abelian varieties”, in Algebra, arithmetic, and geometry : in honor of Yu. I. Manin. Vol. I, Progress in Math., vol. 269, Birkhäuser Boston, Boston, MA, 2009, p. 567-636 | DOI | Zbl

[FGL08] L. Fargues, A. Genestier & V. Lafforgue - L’isomorphisme entre les tours de Lubin-Tate et de Drinfeld, Progress in Math., vol. 262, Birkhäuser Verlag, Basel, 2008 | MR | Zbl

[Fon77] J.-M. Fontaine - Groupes p-divisibles sur les corps locaux, Astérisque, vol. 47-48, Société Mathématique de France, Paris, 1977 | Numdam | Zbl

[GK15] W. Goldring & J.-S. Koskivirta - “Strata Hasse invariants, Hecke algebras and Galois representations” (2015), arXiv :1507.05032

[GN17] W. Goldring & M.-H. Nicole - “The μ-ordinary Hasse invariant of unitary Shimura varieties”, J. reine angew. Math. 728 (2017), p. 137-151 | MR | Zbl

[Her16] V. Hernandez - “Invariants de Hasse μ-ordinaires” (2016), arXiv :1608.06176 | Zbl

[Kat79] N. M. Katz - “Slope filtration of F-crystals”, in Journées de Géométrie Algébrique de Rennes (Rennes, 1978), Vol. I, Astérisque, vol. 63, Société Mathématique de France, Paris, 1979, p. 113-164 | Numdam | MR | Zbl

[Kot97] R. E. Kottwitz - “Isocrystals with additional structure. II”, Compositio Math. 109 (1997) no. 3, p. 255-339 | DOI | MR | Zbl

[KW14] J.-S. Koskivirta & T. Wedhorn - “Generalized Hasse invariants for Shimura varieties of Hodge type” (2014), arXiv :1406.2178

[Mes72] W. Messing - “The crystals associated to Barsotti-Tate groups”, in The crystals associated to Barsotti-Tate groups : with applications to abelian schemes, Springer, 1972, p. 112-149 | Zbl

[Moo04] B. Moonen - “Serre-Tate theory for moduli spaces of PEL type”, Ann. Sci. École Norm. Sup. (4) 37 (2004) no. 2, p. 223-269 | DOI | Numdam | MR | Zbl

[MV10] E. Mantovan & E. Viehmann - “On the Hodge-Newton filtration for p-divisible 𝒪-modules”, Math. Z. 266 (2010) no. 1, p. 193-205 | DOI | MR | Zbl

[NO80] P. Norman & F. Oort - “Moduli of abelian varieties”, Ann. of Math. (2) 112 (1980), p. 413-439 | DOI | MR | Zbl

[PR05] G. Pappas & M. Rapoport - “Local models in the ramified case. II : Splitting models”, Duke Math. J. 127 (2005) no. 2, p. 193-250 | DOI | MR | Zbl

[Rap05] M. Rapoport - “A guide to the reduction modulo p of Shimura varieties”, in Formes automorphes (I), Astérisque, vol. 298, Société Mathématique de France, Paris, 2005, p. 271-318 | Zbl

[RR96] M. Rapoport & M. Richartz - “On the classification and specialization of F-isocrystals with additional structure”, Compositio Math. 103 (1996) no. 2, p. 153-181 | Numdam | MR | Zbl

[RX17] D. A. Reduzzi & L. Xiao - “Partial Hasse invariants on splitting models of Hilbert modular varieties”, Ann. Sci. École Norm. Sup. (4) 50 (2017) no. 3, p. 579-607 | DOI | MR | Zbl

[Ser73] J.-P. Serre - “Formes modulaires et fonctions zêta p-adiques”, in Modular functions of one variable, III (Proc. Internat. Summer School, Univ. Antwerp, 1972), Lect. Notes in Math., vol. 350, Springer, Berlin, 1973, p. 191-268 | DOI | Zbl

[Wed99] T. Wedhorn - “Ordinariness in good reductions of Shimura varieties of PEL-type”, Ann. Sci. École Norm. Sup. (4) 32 (1999) no. 5, p. 575-618 | DOI | Numdam | MR | Zbl

Cited by Sources: