Topology of Surfaces with Finite Willmore Energy

In this paper, we study the critical case of the Allard regularity theorem. Combining with Reifenberg’s topological disk theorem, we get a critical Allard–Reifenberg-type regularity theorem. As a main result, we get the topological finiteness for a class of properly immersed surfaces in $\mathbb{R}^n$ with finite Willmore energy. Especially, we prove the removability of the isolated singularity of multiplicity one surfaces with finite Willmore energy and a uniqueness theorem of the catenoid under no a priori topological finiteness assumption.

Counting unicellular maps on non-orientable surfaces

International audience A unicellular map is the embedding of a connected graph in a surface in such a way that the complement of the graph is a topological disk. In this paper we give a bijective operation that relates unicellular maps on a non-orientable surface to unicellular maps of a lower topological type, with distinguished vertices. From that we obtain a recurrence equation that leads to (new) explicit counting formulas for non-orientable precubic (all vertices of degree 1 or 3) unicellular maps of fixed topology. We also determine asymptotic formulas for the number of all unicellular maps of fixed topology, when the number of edges goes to infinity. Our strategy is inspired by recent results obtained for the orientable case [Chapuy, PTRF 2010], but significant novelties are introduced: in particular we construct an involution which, in some sense, ``averages'' the effects of non-orientability. \par Une carte unicellulaire est le plongement d'un graphe connexe dans une surface, tel que le complémentaire du graphe est un disque topologique. On décrit une opération bijective qui relie les cartes unicellulaires sur une surface non-orientable aux cartes unicellulaires de type topologique inférieur, avec des sommets marqués. On en déduit une récurrence qui conduit à de (nouvelles) formules closes d'énumération pour les cartes unicellulaires précubiques (sommets de degré 1 ou 3) de topologie fixée. On obtient aussi des formules asymptotiques pour le nombre total de cartes unicellulaires de topologie fixée, quand le nombre d'arêtes tend vers l'infini. Notre stratégie est motivée par de récents résultats dans le cas orientable [Chapuy, PTRF, 2010], mais d'importantes nouveautés sont introduites: en particulier, on construit une involution qui, en un certain sens, "moyenne'' les effets de la non-orientabilité.