Une décennie après la découverte du graphème par A.K. Geim et K.S. Novoselov ,beaucoup de ses propriétés fondamentales ont été intensément étudiées. En effet, lespromesses du graphème a été etenues et ont conduit a une recherche fructueuse dansdes domaines aussi varies que l'optique, la mécanique, la chimie ou l'électronique. Legraphème mérite ainsi d'être appelée le matériau miracle puisque c'est un très conducteurde la chaleur et de l'électricité, il est l'un des matériau les plus solides tout en étantléger et optiquement transparent. Son succès est en partie dû à la technique de micro clivage,ou exfoliation qui est facile et accessible à tout laboratoire sans équipementlourd. Cela a permis d'étudier les propriétés du graphème avec un large éventail de techniquesexpérimentales. Après l'immense succès du graphème, d'autres matériaux bidimensionnels(2D) ont été obtenus avec la même technique, conduisant à une physiqueparticulièrement riche. / A decade after the discovery of grapheme by A.K. Geim and K.S. Novoselov , manyof its fundamental properties have been intensely studied. Indeed, the early promise ofgrapheme has been kept, leading to a fruitful research in many felds as diverse as optics,mechanics, chemistry or electronics, and grapheme still deserves the name of wondermaterial as among its attributes there is an exceptionally good conduction of heat andelectricity, it is one of the strongest known material while being light and opticallytransparent. Its success was partly due to the easy micromechanical cleavage or scotchtape exfoliation technique accessible to any laboratory without heavy equipment, thatallowed to study the properties of grapheme with a wide range of experimental techniques.Following the success of grapheme, other two-dimensional (2D) materials were obtainedwith the same technique, leading to a particularly rich physics.

Dans cette thèse, nous étudions l’effet du désordre magnétique sur les propriétés de transport électronique du graphène et des isolants topologiques 2D de type HgTe. Le graphène et les isolants topologiques sont des matériaux dont les excitations électroniques sont assimilées à des fermions de Dirac sans masse. L’influence des impuretés magnétiques sur les propriétés de transport du graphène est étudiée dans le régime de forts champs électriques. En conséquence de la production de paires électron-trou, la réponse devient non linéaire et dépend de la polarisation magnétique. Nous étudions une transition entre un isolant topologique bi-dimensionnel conducteur, caractérisé par une conductance G = 2 (en quantum de conductance) et un isolant de Chern avec G = 1, induite par des impuretés magnétiques polarisées. / In this thesis, we study the effect of a magnetic disorder on the electronic transport properties of graphene and HgTe-type 2D topological insulators. Graphene and topological insulators are materials whose electronic excitations are treated as massless Dirac fermions.The influence of magnetic impurities on the transport properties of graphene is investigated in the regime of strong applied electric fields. As a result of electron-hole pair creation, the response becomes nonlinear and dependent on the magnetic polarization.We investigate a transition between a two-dimensional topological insulator conduction state, characterized by a conductance G = 2 (in conductance quantum) and a Chern insulator with G = 1, induced by polarized magnetic impurities.