Combinatorial Realization of the Hopf Algebra of Sashes

A general lattice theoretic construction of Reading constructs Hopf subalgebras of the Malvenuto-Reutenauer Hopf algebra (MR) of permutations. The products and coproducts of these Hopf subalgebras are defined extrinsically in terms of the embedding in MR. The goal of this paper is to find an intrinsic combinatorial description of a particular one of these Hopf subalgebras. This Hopf algebra has a natural basis given by permutations that we call Pell permutations. The Pell permutations are in bijection with combinatorial objects that we call sashes, that is, tilings of a 1 by n rectangle with three types of tiles: black 1 by 1 squares, white 1 by 1 squares, and white 1 by 2 rectangles. The bijection induces a Hopf algebra structure on sashes. We describe the product and coproduct in terms of sashes, and the natural partial order on sashes. We also describe the dual coproduct and dual product of the dual Hopf algebra of sashes. Résumé. Une construction générale dans la théorie des treillis dû à Reading construit des sous-algèbres de Hopf de l’algèbre de Hopf de permutations de Malvenuto et Reutenauer (MR). Les produits et coproduits de ces sous-algèbres de Hopf sont définis extrinsèquement en termes du plongement dans MR. Le but de cette communication est de trouver une description combinatoire intrinsèque d’une de ces sous-algèbres de Hopf en particulier. Cette algèbre Hopf a une base naturelle donnée par des permutations que nous appelons permutations Pell. Les permutations Pell sont en bijection avec des objets combinatoires que nous appelons écharpes, c’est-à-dire des pavages d’un rectangle 1-par-n avec trois espèces de tuiles: des carrés noirs 1-par-1, des carrés blancs 1-par-1, et des rectangles blancs 1par-2. La bijection induit une structure d’algèbre de Hopf sur les écharpes. On décrit le produit et le coproduit en termes d’écharpes, et l’ordre partiel naturel sur les écharpes. On décrit également le coproduit dual et le produit dual de l’algèbre de Hopf dual des écharpes.