Nanying Yang, Ilya Gorshkov. On groups whose conjugacy class sizes are not divisible by each other ... P. 300–308

MSC: 20D60, 20E45

DOI: 10.21538/0134-4889-2025-31-4-300-308

The work is supported by the Russian Science Foundation (project No. 24-41-10004), https://rscf.ru/project/24-41-10004/ .

Let $G$ be a finite group and $N(G)$ be the set of its conjugacy class sizes excluding $1$. Let us define a directed graph $\Gamma(G)$, the set of vertices of this graph is $N(G)$ and the vertices $x$ and $y$ are connected by an arc from $x$ to $y$ if $x$ divides $y$ and $N(G)$ does not contain a number $z$ different from $x$ and $y$ such that $x$ divides $z$ and $z$ divides $y$. We will call the graph $\Gamma(G)$ the conjugate graph of the group $G$. In this work, we will study finite groups whose conjugate graph is a set of isolated vertices.

Keywords: finite group, conjugacy classes, conjugate graph

REFERENCES

1.   Beltran A., Felipe M.J. Variations on a theorem by Alan Camina on conjugacy class sizes. J. Algebra, 2006, vol. 296, no. 1, pp. 253–266. https://doi.org/10.1016/j.jalgebra.2005.06.031

2.   Beltran A., Felipe M.J. Some class size conditions implying solvability of finite groups. J. Group Theory, 2006, vol. 9, no. 6, pp. 787–797. https://doi.org/10.1515/JGT.2006.050

3.   Cameron P.J., Maslova N.V. Criterion of unrecognizability of a finite group by its Gruenberg — Kegel graph. J. Algebra, 2022, vol. 607, part A, pp. 186–213. https://doi.org/10.48550/arXiv.2012.01482

4.   Camina A.R. Arithmetical conditions on the conjugacy class numbers of a finite group. J. London Math. Soc., 1972, vol. 5, no. 2, pp. 127–132. https://doi.org/10.1112/jlms/s2-5.1.127

5.   Dolfi S., Herzog M., Jabara E. Finite groups whose noncentral commuting elemene ts have centralizers of equal size. Bull. Aust. Math. Soc., 2010, vol. 82, no. 2, pp. 293–304. https://doi.org/10.1017/S0004972710000298

6.   Dolfi S., Jabara E. The structure of finite groups of conjugate rank 2. Bull. Lond. Math. Soc., 2009, vol. 41, no. 5, pp. 916–926. https://doi.org/10.1112/blms/bdp072

7.   Atlas of finite group representations. Vers. 3. https://brauer.maths.qmul.ac.uk/Atlas/v3/

8.   The GAP Group. Groups, algorithms, and programming. Vers. 4.12.2. 2022. https://www.gap-system.org

9.   Gorenstein D. Finite groups. New York, London, Harper and Row, 1968, 527 p.

10.   Gorshkov I.B. Towards Thompson’s conjecture for alternating and symmetric groups. J. Group Theory, 2016, vol. 19, no. 2, pp. 331–336.

11.   Gorshkov I.B. On Thompson’s conjecture for alternating and symmetric groups of degree more then 1361. Proc. Steklov Inst. Math., 2016, vol. 293, suppl. 1, pp. S58–S65. https://doi.org/10.1134/S0081543816050060

12.   Vasil’ev A.V., Gorshkov I.B. On p-index extremal groups. Algebra and logic, 2023, vol. 62, no. 1, pp. 94–99. https://doi.org/10.1007/s10469-023-09728-9

13.   Hall M. Solution of the Burnside problem for exponent six. Illinois J. Math., 1958, vol. 2, pp. 764–786.

14.   Higman G. Finite groups in which every element has prime power order. J. London Math. Soc., 1957, vol. 32, pp. 335–342.

15.   Ito N. On finite groups with given conjugate type, I. Nagoya J. Math., 1953, vol. 6, pp. 17–28.

16.   Ishikawa K. On finite $p$-groups which have only two conjugacy lengths. Isr. J. Math., 2002, vol. 129, pp. 119–123. https://doi.org/10.1007/BF02773158

17.   Kondrat’ev A.S. Prime graph components of finite simple groups. Math. of the USSR-Sb., 1990, vol. 67, no. 1, pp. 235–247. https://doi.org/10.1070/SM1990v067n01ABEH001363

18.   Levi F., van der Waerden B.L. Über eine besondere klasse von gruppen. Abh. Math. Semin. Univ. Hambg., 1933, vol. 9, pp. 154–158. https://doi.org/10.1007/BF02940639

19.   Naik T.K., Kitture R.D., Yadav M.K. Finite $p$-groups of nilpotency class 3 with two conjugacy class sizes. Isr. J. Math., 2020, vol. 236, no. 2, pp. 899–930. https://doi.org/10.1007/s11856-020-1990-3

20.   Neumann B.H. Groups whose elements have bounded orders. J. London Math. Soc., 1937, vol. 12, pp. 195–198.

21.   Newman M.F. Groups of exponent dividing seventy. Math. Sci., 1979, vol. 4, pp. 149–157.

22.   Rebmann J. $F$-Gruppen. Arch. Math., 1971, vol. 22, pp. 225–230. https://doi.org/10.1007/BF01222567

23.   Sanov I.N. Solution of a problem from Burnside’s theory of exponent 4. Uchen. Zap. Leningrad Gos. Univ. Ser. Mat., 1940, vol. 10, pp. 166–170.

24.   Schmidt R. ZentralisatorverbЈande endlicher gruppen. Rend. Sem. Mat. Univ. Padova, 1970, vol. 44, pp. 97–131.

25.   Suzuki M. On a class of doubly transitive groups. Ann. Math., 1962, vol. 75, no. 1, pp. 105–145. https://doi.org/10.2307/1970423

26.   Williams J.S. Prime graph components of finite groups. J. Algebra, 1981, vol. 69, no. 2, pp. 487–513.

Received February 21, 2025

Revised September 6, 2025

Accepted September 13, 2025

Funding Agency: The work is supported by the Russian Science Foundation (project No. 24-41-10004), https://rscf.ru/project/24-41-10004/.

Nanying Yang, School of Science, Jiangnan University, Wuxi, 214122 China, е-mail: yangny@jiangnan.edu.cn

Ilya Gorshkov, Dr. Phys.-Math. Sci., Sobolev Institute of Mathematics, Novosibirsk, 630090 Russia; Siberian Federal University, Krasnoyarsk, 660041 Russia, е-mail: ilygor8@gmail.com

Cite this article as: Nanying Yang, Ilya Gorshkov. On groups whose conjugacy class sizes are not divisible by each other. Trudy Instituta Matematiki i Mekhaniki UrO RAN, 2025, vol. 31, no. 4, pp. 300–308.

Русский

Н. Янг, И. Горшков. О группах, размеры классов сопряженности которых не делятся друг на друга

Пусть $G$ — конечная группа, и $N(G)$ — множество размеров ее классов сопряженности, за исключением $1$. Определим ориентированный граф $\Gamma(G)$, множество вершин которого совпадает с $N(G)$, а вершины $x$ и $y$ соединены направленным ребром из $x$ в $y$, если $x$ делит $y$ и $N(G)$ не содержит числа $z$, отличного от $x$ и $y$, такого, что $x$ делит $z$, а $z$ делит $y$. Мы будем называть граф $\Gamma(G)$ графом сопряженности группы $G$. В данной работе изучаем конечные группы, граф сопряженности которых представляет собой множество изолированных вершин.

Ключевые слова: конечная группа, классы сопряженности, граф сопряженности